14.13 : İndüksiyonla Birleştirilmiş Plazma Atomik Emisyon Spektroskopisi: Cihazlar

İndüksiyonla birleştirilmiş plazma (ICP), atomik emisyon spektroskopisinde (AES) yaygın olarak kullanılan bir plazma kaynağıdır. Bu teknik, bir örnekteki çeşitli elementlerin tespiti ve analizini sağlar. Bu yöntem, sıklıkla İndüksiyonla birleştirilmiş plazma atomik emisyon spektroskopisi (ICP-AES) olarak adlandırılır.

İndüksiyonla birleştirilmiş plazma atomik emisyon spektroskopisi (ICP-AES) cihazları üç ana tipe ayrılır: sıralı, aynı anda çok kanallı ve Fourier dönüşüm cihazları; bunlardan sonuncusu ise daha az yaygın olarak kullanılır. Sıralı ICP-AES, her elementi tek tek analiz eder; cihaz, bir elementin çizgisinden diğerine geçmek için programlanır ve her bir çizgide, çizgi yoğunluklarını yeterince ölçmek için birkaç saniye duraklar. Diğer yandan, çok kanallı cihazlar, birden fazla elementin emisyon çizgilerinin yoğunluklarını aynı anda veya neredeyse aynı anda ölçmek için tasarlanmıştır. Sıralı cihazlar daha basit olmakla birlikte, daha fazla zaman ve numune tüketimi gerektirir, bu da uzun vadede daha pahalı olmalarına neden olur.

Sıralı ve çok kanallı emisyon spektrometreleri, ya klasik bir ızgara spektrometresi ya da bir echelle spektrometresi kullanabilir. Sıralı cihazlarda sıklıkla bulunan ızgaralı monokromatörleri, milimetre başına 2400 veya 3600 dişe sahip holografik bir ızgara kullanır. Bu ızgara, dijital olarak kontrol edilen bir adım motoru ile döndürülerek farklı dalga boylarını sırasıyla ve hassas bir şekilde çıkış yarığına odaklar. Hızlı tarama spektrometreleri, ilgi çizgisine yakın bir dalga boyuna çok hızlı bir şekilde tarama yaparak, ardından çizgi boyunca küçük adımlarla taramak için yavaşlar. Bu yöntem, kullanılmayan dalga boyu bölgelerinde geçirilen zamanı en aza indirir.

Öte yandan, bir echelle spektrometresi, hem taramalı bir cihaz hem de aynı anda çok kanallı bir spektrometre olarak çalışabilir. Aynı anda çok kanallı cihazlar, ya bir polikromatör ya da bir spektrograf içerir. Polikromatörler, tespiti için bir dizi fotoçoğaltıcı tüp kullanırken, spektrograflar, transdüser olarak iki boyutlu yük enjeksiyon cihazları (CID) veya yük bağlama cihazları (CCD) kullanır. Bazı çok kanallı emisyon spektrometrelerinde, fotoçoğaltıcılar, bir ızgara polikromatörünün odak eğrisinin boyunca sabit yarıkların arkasında yer alır.

AES'de yaygın olarak kullanılmasa da, Fourier dönüşüm spektrometreleri geniş dalga boyu kapsamı, hız, yüksek çözünürlük, son derece doğru dalga boyu ölçümleri, geniş dinamik aralık, kompakt boyut ve büyük optik verim gibi avantajlar sunar. Genel olarak, AES cihazları sıralı taramadan aynı anda çok kanallı tespiti ve Fourier dönüşüm analizine kadar farklı yetenekler sağlar, böylece araştırmacılar ve analistler, belirli analitik ihtiyaçlarına en uygun yaklaşımı seçebilirler.