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高頻光源發(fā)射器 LID2-800.2C EMG德國 現(xiàn)貨全新

時(shí)間:2024/6/29閱讀:46
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高頻光源發(fā)射器 LID2-800.2C EMG德國 現(xiàn)貨全新

高頻發(fā)生器(radioffequency generator)又稱射頻發(fā)生器。電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜/質(zhì)譜等分析中用來產(chǎn)生等離子體炬的裝置。它產(chǎn)生的高頻電流輸給電感線圈,以激勵(lì)石英炬管(置于線圈中)內(nèi)的氬氣,形成等離子體焰炬。
分自激式和他激式(晶控型)振蕩器兩種類型。振蕩頻率在3~50MHz,常為27.12MHz和40.68MHz,輸出功率在0.7~7kW,常用為1.0~2.0kW。

基本介紹

ICP應(yīng)用的高頻發(fā)生器有自激式和他激式(晶控式)兩種基本類型。自激式是由一個(gè)發(fā)射管同時(shí)完成振蕩、激勵(lì)和功率放大等功能,他激式則是振蕩激勵(lì)和功率放大等分開。自激式的優(yōu)點(diǎn)是電路簡單、調(diào)試容易,當(dāng)振蕩電路參數(shù)變化引起頻率遷移時(shí),有自動(dòng)補(bǔ)償作用,對(duì)功率輸出影響較小且造價(jià)較低,缺點(diǎn)是功率轉(zhuǎn)換效率低,振蕩頻率穩(wěn)定度不高(一般在5%~20%范圍內(nèi))。他激式的主要優(yōu)點(diǎn)是振蕩頻率穩(wěn)定(頻率變化一般低于10-4),功率穩(wěn)定(變化小于1%),功率轉(zhuǎn)換效率高,抗干擾能力強(qiáng),可直讀功率,此外由于采用了高頻電纜,容易將ICP形成裝置與發(fā)生器主體分開放置,給光源與各種攝譜儀空間位置的配合也提供了方便缺點(diǎn)是線路復(fù)雜,造價(jià)高。
作為ICP光源,高頻發(fā)生器的主要指標(biāo)有四項(xiàng):工作頻率、頻率穩(wěn)定度、輸出功率和功率穩(wěn)定度。
商品ICP儀器多采用較高的頻率(27~50MHz)和較低的功率(1~2.5kW),而Greenfield等提倡采用大功率和較低頻率的發(fā)生器,他們認(rèn)為這種條件的優(yōu)點(diǎn)是有較高的檢出能力和精密度,而且能消除帶狀光譜的干擾和化學(xué)干擾。
已知趨膚深度S =(1/πσμf)1/2,式中σ是電導(dǎo)率、μ是磁導(dǎo)率、f是高頻電流的頻率,可見頻率的變化直接影響到趨膚深度,亦即影響ICP通道的穩(wěn)定性。因此,要求頻率穩(wěn)定度越高越好。
功率大小直接影響到ICP火焰的溫度,所以要求功率穩(wěn)定度較高,要求長時(shí)間工作無功率漂移,一般要求功率穩(wěn)定度最好優(yōu)于0.1%。
此外對(duì)高頻防護(hù)有一定的要求,勞動(dòng)部暫定安全標(biāo)準(zhǔn),要求高頻電場強(qiáng)度應(yīng)小于20V·m-1,高頻磁場強(qiáng)度應(yīng)小于5A·m

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1.高頻發(fā)生器的一般構(gòu)造:高頻發(fā)生器為一電能轉(zhuǎn)換器,將市用電轉(zhuǎn)換成高頻電,并有必要的功率輸出和特定的輸出波型。按其構(gòu)造,可分為三種類型:
(1)間隙火花震蕩器:由間隙放電器、電感及電容組成回路,可產(chǎn)生震蕩。用不同的電容和電感,可產(chǎn)生不同的頻率和波型。裝置較簡單,但頻率不穩(wěn)、體積較大,現(xiàn)已少用。
(2)電子管震蕩發(fā)生器:由電子管及電感電容組成回路,產(chǎn)生高頻震蕩。頻率穩(wěn)定,但體積大、頻率低,有一定壽命。
(3)晶體管震蕩發(fā)生器:頻率穩(wěn)定,體積小,重量輕,使用壽命長,效率高,是目前較理想的一種高頻發(fā)生器 [2]。
2.按照激發(fā)形式,高頻發(fā)生器主要有兩類:
(1)“自激"式發(fā)生器(電子管自激振蕩)。它能使振蕩電流的頻率隨等離子體阻抗的變化而變化。自激式振蕩器線路簡單,振蕩、激勵(lì)、功率放大都由一個(gè)電子管同時(shí)完成,易與負(fù)載阻抗相匹配,易于點(diǎn)燃等離子體,但頻率穩(wěn)定度稍差。
(2)“它激"式石英穩(wěn)頻發(fā)生器(晶體控制振蕩)。它是利用壓電晶體的振蕩來調(diào)節(jié)電流頻率,從而保持頻率的恒定。這種發(fā)生器的主要優(yōu)點(diǎn)是振蕩頻率恒定,功率穩(wěn)定,轉(zhuǎn)換效率高,抗干擾能力較強(qiáng)。其結(jié)構(gòu)比“自激"式發(fā)生器復(fù)雜,但在ICP商品儀器中的應(yīng)用比自激式振蕩器廣泛。

他激式振蕩器由晶體振蕩、倍頻、激勵(lì)、功率放大等部分組成,頻率穩(wěn)定性高,但對(duì)輸出阻抗的匹配要求較嚴(yán),一般還配備阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)和穩(wěn)定輸出功率的定向耦合器等。一般要求高頻發(fā)生器具有穩(wěn)定的功率輸出,對(duì)測量系統(tǒng)無電學(xué)干擾、功率轉(zhuǎn)換效率高以及頻率盡可能穩(wěn)定等 [3]ICP系統(tǒng)中的高頻發(fā)生器的作用是向感應(yīng)螺管提供高頻電流。在高頻發(fā)生器的螺管中產(chǎn)生的高頻電流為ICP的工作提供了 的振蕩磁場。等離子炬的能量來源于高頻發(fā)生器。當(dāng)?shù)入x子體引燃后,負(fù)載線圈與等離子體組成類同一個(gè)變壓器,負(fù)載線圈是這個(gè)變壓器的初級(jí)線圈,而等離子休相當(dāng)于一匝次級(jí)線圈:高頻功率便通過負(fù)載線圈耦合到等離子體中去,使等離子體焰炬維持不滅。高頻發(fā)生器的輸出功率主要消耗在負(fù)載線圈發(fā)熱、等離子體焰炬(入射功率)和部分地反射回來(反射功率)。

在輸入一定范圍的電源電壓后,高頻發(fā)生器產(chǎn)生2.65MHZ高頻恒電壓送給功率耦合器,由功率耦合器在玻殼的放電空間內(nèi)建立靜電強(qiáng)磁場,對(duì)放電空間內(nèi)的大氣進(jìn)行電離,并生產(chǎn)強(qiáng)紫外光,玻璃泡殼內(nèi)壁的三基色熒光粉受強(qiáng)紫外光激勵(lì)發(fā)光。在電源設(shè)計(jì)上,由于采用APFC電源控制技術(shù)和采用IC技術(shù),一方面使得電源的功率因數(shù)高達(dá)0.95以上;另一方面使得高頻發(fā)生器始終以高頻恒電壓點(diǎn)燈。所以,輸入的電源電壓在一定范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí),其發(fā)光亮度均不變。

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