电感耦合等离子体发射光谱仪（Inductively Coupled Plasma-Optical Emission Spectrometry，简称 ICP-OES），又称电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-AES），是一种以高频电感耦合等离子体为激发光源的原子发射光谱分析法2。以下是关于它的详细介绍：

工作原理2

采用高频电能通过电感耦合到等离子炬，得到外观上类似火焰的高频高温放电光源。待测样品溶液经进样系统导入雾化器形成气溶胶，并在氩气载带下进入等离子炬。在等离子炬产生的高温下，气溶胶中的元素被电离激发，不同元素由于能级结构不同，发射出各自的特征谱线。通过光电转换器件将各谱线强度信息转换为电信号进行测量，由于谱线强度与浓度成正比函数关系，从而实现各种元素的定量、半定量及定性分析。

仪器结构6

• 高频发生器：产生高频电流，为等离子体的形成和维持提供能量。

• 进样系统：通常包括蠕动泵和雾化器等，蠕动泵将试样溶液输送到雾化器，雾化器将溶液转化为气溶胶，使样品能够更好地进入等离子体中。

• 光源：即电感耦合等离子体，是样品中元素被激发的场所，提供高温环境使样品蒸发、原子化、电离和激发。

• 分光系统：将光源发射的复合光分解成按波长顺序排列的单色光，常用的分光元件有棱镜、光栅等。

• 检测器：如电荷耦合检测器（CCD）、分段阵列式电感耦合检测器（SCD）等，用于检测和测量经过分光系统分离后的各波长光的强度，并将光信号转换为电信号或数字信号。

• 冷却系统：用于冷却等离子炬管、高频发生器等部件，防止仪器因过热而损坏，保证仪器的正常运行和稳定性。

仪器特点

• 多元素同时测定：可以同时对一个试样中的几十种元素进行测定，大大提高了分析效率2。

• 灵敏度高：能够检测到样品中极低浓度的元素，多数元素的检出限可达 ppm（百万分之一）甚至 ppb（十亿分之一）级别5。

• 动态范围宽：可测定的元素浓度范围广，从痕量到常量的元素都能准确测定，一般可达 5-6 个数量级的动态线性范围7。

• 准确度和精密度高：在合适的条件下，能够提供准确可靠的分析结果，测量的精密度通常可以达到较低的相对标准偏差（RSD）2。

• 基体效应小：对样品的基体组成依赖性较小，不同基体的样品在分析时产生的干扰相对较小，有利于复杂样品的分析1。

应用领域

• 环境分析：用于水、土壤、空气等环境样品中各种元素的定量分析，帮助监测环境污染和评估生态系统健康，如检测水中的重金属含量、土壤中的微量元素分布等3。

• 地质矿产：在地质勘探、矿石分析等领域，可用于测定岩石、矿物中的元素含量，为矿产资源的开发和利用提供支持，例如分析矿石中各种金属元素的品位3。

• 工业质量控制：适用于金属材料、化工产品、电子元器件等的质量控制，确保产品符合相关标准和规范，如检测金属材料中的杂质元素含量、化工产品中的微量元素成分等3。

• 食品和农业：可检测食品中的营养成分、重金属等污染物，以及农业领域中的土壤肥力和植物营养分析，如测定食品中的钙、铁、锌等元素含量、土壤中的氮、磷、钾等养分含量3。

• 科研和教育：为科研机构和高校提供了先进的分析工具，用于材料研究、化学分析等领域的实验和教学，例如研究新材料的元素组成、探索化学反应过程中元素的变化等3。