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多道型凹面光柵光譜儀（Paschen-Runge 型）

早期商品化ICP發射光譜儀均由火花光源直讀光譜儀改造完成，除將其火花光源更改為等離子光源外，測光系統稍加改變，分光系統基本采用凹面光柵作為色散器。它的原理見圖1。

 圖1 多通道光譜儀

從ICP光源發射光經聚光鏡照到入射狹縫上，狹縫裝在光柵的“羅蘭圓”（Rowland circle）上，起光譜儀光源作用。進入凹面光柵，經光柵衍射后的單色光按波長不同，分別照射到在“羅蘭圓”安置的各個波長的出口狹縫上，出口狹縫后放置光電倍增管，使之測量強度。

凹面光柵光譜儀的特點：它的光柵既作為色散元件，同時又起到準直系統和成像系統的作用，所以結構簡單，由于分光器內無移動部件，所以性能穩定，分析精密度好。但該儀器安排出口狹縫的數量有限，*多可排48個出口狹縫，分析元素有限。另外選擇分析譜線的靈活性差。

目前儀器公司生產的ICP發射光譜儀，采用凹面光柵分光系統與CCD檢測器結合，生產多通道型儀器具有很多優點，尤其在超紫外光區域（＜190nm）非金屬元素的譜線，其檢出限低，抗光譜干擾能力強，是其他ICP發射光譜儀難以得到的。其光譜儀結構見圖2。

圖2 多通道用CCD檢測ICP光譜儀 

如圖所示：光譜儀的分光系統采用 Paschen-Runge裝置，光柵2924gr/mm或更高刻線。在“羅蘭圓”（Rowland circle）上裝多塊線陣CCD檢測器，有用于測量125～360nm紫外和近紫外光譜區域的，也有用于測量可見光區到近紅外光區譜線的。為了檢測真空紫外光區的譜線，采用帶自凈化裝置的密閉充氬氣的紫外光學室，以除去空氣中氧氣，使之測定＜190nm分析元素譜線，免除工作時需經常吹氣。零級光譜經反射鏡作為虛擬的入射狹縫，投射在第二塊光柵上，用于檢測460nm以上的長波段分析線的元素，可以采用如Na 589nm、Li 670nm、K 766nm等譜線。在等離子體和分光器的界面，用0.5L/min的氯氣吹掃，使ICP儀器的分析波長范圍可以擴展到由120nm到800mm。其裝置結構與火花直讀多道儀器相同，充分發揮了高刻線光柵分光分辨率高且均勻的特點，又具有線陣固體檢測器可安裝更多通道、同時背景測定的優點，使這類ICP儀器篇具有比傳統多道儀器更多的優點。

值得一提的是，這類ICP儀器可以在130～190nm波段內工作，可用Cl 134.72nm譜線測定氯、用Br 163.34nm譜線測定溴、用I 161.76nm譜線測定碘、用S 180.70nm譜線測定硫等。尤其Cl、Br、I、Ga、Ge等*靈敏線均在遠紫外區，可選擇其*靈敏線進行分析，使之降低檢出限。同時可選用120～180nm光區的無干擾譜線，避免譜線干擾。可以測定10^-6級以下的痕量鹵素。