专利名称：感应耦合等离子体对准装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种感应耦合等离子体对准装置，具体地，本发明涉及在感应耦合等离子体炬中产生的等离子体相对于采样装置的对准，该采样装置用于对由等离子体发出的光进行采样，或者用于对在等离子体内生成的离子进行采样。
背景技术：
已知感应耦合等离子体是用于激发和/或电离样本材料的源，以通过质谱测量法(ICP-MS)或发射光谱测量法(ICP-OES)来分析样本的成分。
US 4,682,026和US 4,551,609示出了典型的感应耦合等离子体源。通过利用在线圈中驱动的RF电流在气体中形成等离子体。该气体被限制在穿过该线圈的炬中。通过该炬中的内管将样本材料引入到等离子体内，该材料由承载气体流承载。
通过采样板或采样锥中的孔对来自等离子体的离子或光子进行采样。为了使得能够检测到极低浓度的分析物质(species)，应该使该孔与等离子体的含有最高比例的被电离或激发的分析物质的部分很好地对准。在现有技术的等离子体源中，通过相对于该孔移动RF电子设备、等离子体源所安装到的线圈、以及炬来实现对准。在US 5,185,523中给出了用于微波感应等离子体的使源运动的这种类型的工作台系统的示例，其中磁控管和微波功率源安装在该工作台上。
该现有技术的方法所具有的相关问题在于电子设备体积大且笨重。通常为了移动该笨重的电子设备，必须在电子设备外壳、线圈和炬下面设置运动系统，以避免使用悬臂(cantilever)。因而它们难于进行维护，并且在发生溢出时易于与酸性样本溶液接触。这种运动系统还比较昂贵。为了使来自该源的杂散RF辐射(该辐射可能对其它仪器有负面影响)最小，需要仔细地设置可靠的电接地(electrical earth)。在必须移动待接地的组件时这种接地更加复杂并且可靠性较低。由于为了将高达2kW的功率有效地传输到等离子体内而必须具有良好的阻抗匹配程度，因此也希望将线圈固定在电子设备上。在某些现有技术的对准系统中，电子设备已经相对于采样孔固定，并且通过移动线圈和炬(这种方法需要较宽范围的阻抗匹配)而实现的调整可靠性较低且昂贵。
鉴于上述讨论，需要一种改进的感应耦合等离子体对准装置。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种感应耦合等离子体对准装置，包括线圈，用于在气体中产生感应耦合等离子体，该线圈具有第一轴线；炬，其至少部分地穿过所述线圈，该炬具有第二轴线；以及调节机构，用于调节所述炬相对于所述线圈的位置，从而改变所述第一轴线和第二轴线的相对配置。
根据本发明的第二方面，提供了一种感应耦合等离子体源组件，包括线圈，用于在气体中产生感应耦合等离子体，该线圈具有第一轴线；炬，其至少部分地穿过所述线圈，该炬具有第二轴线；以及调节机构，用于调节所述炬相对于所述线圈的位置，从而改变所述第一轴线和第二轴线的相对配置。
通过本发明的这些方面，可以在所述线圈内产生所述炬的基本独立的运动，而使所述线圈保持静止。可以仅移动所述炬的主要部分和所述调节机构的一部分。因此不必移动相对庞大且笨重的电子设备，从而使得可以使用较简单且成本较低的对准装置。
可以使电子设备相对于采样孔固定，还可以将其牢固地连接到采样孔并接地，从而降低RF辐射。在后者的情况下，所述线圈相对于电子设备不运动，并且可以牢固地连接到那些电子设备的输出，从而减小阻抗匹配所需的调节范围。
可以将所述炬调节机构制造成使得其较轻并且被设置为只移动相对轻的炬。于是，所述炬调节机构可以被定向为避免由于样本溢出而与酸性溶液接触，并且易于进行维护。
在一个实施例中，所述对准机构被设置用来调节所述第二轴线与第一轴线之间的角度。
在另一实施例中，所述对准机构被设置用来调节所述第二轴线与第一轴线之间的距离。
在另一实施例中，所述对准机构被设置用来调节所述第二轴线与第一轴线之间的角度并调节所述第二轴线与第一轴线之间的距离。
在另一实施例中，所述第二轴线保持基本平行于所述第一轴线，并且所述对准机构被设置用来调节所述第二轴线与第一轴线之间的距离。
在另一实施例中，所述线圈被保持为相对于用于对来自等离子体的光子或离子进行采样的采样孔基本固定在适当的位置处。
在上述这些实施例中的任何一个中，所述第一轴线可以纵向延伸穿过所述线圈，并且所述第二轴线可纵向延伸穿过所述炬。
在上述这些实施例中的任何一个中，感应耦合等离子体源可以包括所述对准装置，或者感应耦合等离子体光谱仪可以包括所述对准装置。
根据本发明的第三方面，提供了一种通过调节其中产生至少部分等离子体的炬相对于围绕所述炬的至少一部分的等离子体产生线圈的位置，使感应耦合等离子体与采样孔对准的方法。
还提供了一种使感应耦合等离子体与采样孔对准的方法，其中调节炬的轴线与线圈的轴线之间的角度。
还提供了一种使感应耦合等离子体与采样孔对准的方法，其中调节炬的轴线与线圈的轴线之间的间距。
还提供了一种使感应耦合等离子体与采样孔对准的方法，其中调节炬的轴线与线圈的轴线之间的角度和间距。
还提供了一种使感应耦合等离子体与采样孔对准的方法，其中在使炬的轴线相对于线圈的轴线运动的同时使炬的轴线保持基本平行于线圈的轴线。
还提供了一种使感应耦合等离子体与采样孔对准的方法，其中所述线圈相对于所述采样孔保持静止，并且所述炬在所述线圈内运动。
其他优选特征在随后的描述及所附权利要求中提出。
可以按照多种方式来实施本发明，现在将参照附图仅以示例的方式描述一些实施例，在附图中图1表示典型ICP-MS系统的线圈、炬和采样板的剖视图；图2表示当炬和线圈的组合一起相对于采样孔未对准时由ICP-MS测量的多个典型分析物质的信号变化；图3表示与图2中的数据等价的数据，但是已经在线圈内将炬重新调节到适当的位置以补偿该未对准；图4表示在与图3相同的条件下由ICP-MS测量的双带电物质和氧化物物质的比率的曲线图；图5和图6分别表示本发明的炬调节机构的一个实施例的立体图和端视图；图7表示本发明的炬调节机构的一个实施例的一部分的立体图，其具有横向挠曲(cross-flexure)枢轴；图8表示本发明另一实施例的立体图，其中可以相对于线圈的轴线的角度调节炬的轴线的角度；图9和图10表示当通过相对于线圈的轴线的角度调节炬的轴线的角度来进行等离子体对准时的线圈、以及炬和线圈轴线。图9表示围绕位于穿过线圈中心的平面中的枢轴使炬绕枢轴地转动的效果。图10表示围绕位于远离线圈的平面中的枢轴使炬绕枢轴地转动的效果。
在所有附图中，相同的附图标记表示对应的部分。
具体实施例方式
根据以下发现提出了本发明，即，可以使炬在相对于采样孔固定的线圈内运动，而不会使该运动对整个等离子体源和光谱仪的分析结果带来显著的不利影响。
感应耦合等离子体是不均匀的。众所周知，在均衡条件下，等离子体内的不同区域处于不同的温度；例如参见T.Hasegawa，M.Umemoto，H.Haraguchi，C.Hsiech以及A.Montaser，Chapter 8，FundamentalProperties of Inductively Coupled Plasmas，in“InductivelyCoupled Plasmas in Analytical Atomic Spectrometry，2ndEdition，Wiley-VCH。
现在参照图1，其中示出了穿过炬20、采样板41和线圈10的截面。在靠近该炬的出口(25)的位置处，等离子体具有“环状”或环形结构。该位置为例如在ICP-MS中通过孔(40)对等离子体进行采样的位置。由于该环形结构，轴线区域的温度大大低于距离该轴线较远的等离子体的温度。温度变化是由于两种作用的组合。这两种作用为等离子体中的不在该轴线上而是围绕该轴线的感应振荡电流以及承载样本微滴或颗粒的气体的冷却作用。由于这些作用中第一个，当通过振荡磁场的作用而产生在等离子体中的感应振荡电流，并且该磁场由线圈中的振荡RF电流产生时，预期等离子体中的电流将相对于线圈固定。
另人惊奇的是，可以使炬在相对于采样孔固定的线圈内运动，而对整个离子源和光谱仪的分析结果没有明显的不利影响，因为尽管炬在线圈内的运动影响细微样本微滴或颗粒流进入等离子体的位置，但不影响振荡感应电流在等离子体中流动的位置。因此，预期炬在线圈内的运动将改变等离子体中样本被引入的位置。从而样本会进入处于不同温度的等离子体。等离子体的温度对于样本材料的激发和电离十分重要。感应耦合等离子体用作被注入到等离子体的核心中的微滴或颗粒的优异电离源。该电离源的能量足够高，从而能够使得大多数分子原子化，并且使得周期表中的大多数原子电离，尽管它们具有较宽范围的电离能。然而，该源的能量并不足以产生宽范围的多重电离物质。不希望产生多重电离物质，因为例如质谱仪基于质量电荷比来分离带电粒子。因此，例如，在光谱上的与双电离质量80相同的位置处出现单电离质量40。多重带电离子的出现使得质谱变得及其复杂，这是非常不希望的。由于形成了与所形成的多重带电物质相关的发射谱线而也使得光发射光谱变得复杂。
如果样本材料进入等离子体的处于不同温度的部分，则预期这将改变样本成分(constituent)的电离。因此，预期炬在线圈内的运动导致样本成分的电离的差异。具体地，预期影响单带电离子与双带电离子的比例、具有高电离能的原子物质相对于具有低电离能的原子物质的信号强度、以及从等离子体中采样的分子离子的能级。这些因素当中的任何一个的改变都仪器的性能有负面影响，并且通常会降低其检测样本中的最低分析浓度的能力。显然这种性能劣化是非常不希望的。
如果出现了不希望的影响，则使炬相对于线圈运动，本发明人认为，可以通过改变等离子体的功率来恢复等离子体离子源的原始性能。通过该方法，在原理上可以改变在引入样本射流的位置处的等离子体的温度。
为了确定是否确实出现了这种结果，并且为了了解是否可以通过改变等离子体功率来实现恢复，在使炬在线圈内运动的同时测试了ICP-MS的分析性能。在该试验中，首先使线圈和炬一起相对于采样孔移动，以故意使等离子体相对于采样孔未对准。这正如所料那样导致分析性能下降。具体地，如图2所示，整个质量范围内的分析物的灵敏度下降，并且双带电离子与单带电离子的比率、氧化离子与元素离子的比率、以及氩氧化物和氩二聚物信号电平都发生变化。接着，通过使线圈相对于采样孔固定，使炬在线圈内运动以观察是否可以恢复原始分析性能。在使炬相对于该线圈运动的同时，使炬轴线保持基本平行于线圈的轴线。
另人惊讶的是，发现可以使线圈相对于采样孔偏移多达1mm，并且炬在线圈内的运动基本上完全恢复了该性能。不需要改变RF功率。
例如，图3表示作为位移的函数的分析物灵敏度的范围内的变化，该变化相对于在没有位移情况下的灵敏度进行了归一化。图4表示两次测试分析物的双带电物质与单带电物质的比率以及氧化物物质与元素离子的比率的变化，其也进行了归一化。在这两个曲线图中，位移以mm为单位绘制在x轴上，这与线圈和炬一起相对于采样孔运动的距离相关。然后使炬在固定的线圈内往回运动以恢复性能目标范围。并没有确切地满足所有性能目标，而是选择了折中。在图3中的1mm位移处示出了整个元素质量范围的分析物灵敏度的+/-10％内的性能变化。在这些条件下，双带电物质和氧化物物质相对于相关分析物离子的比率的变化保持在-10％至+20％内，如图4所示。这些是可以接受的，而且对于位移的大小来说是令人惊讶的小。没有在线圈内对炬进行重新调节的情况下的1mm位移使得典型分析物的信号减少高达85％，如图2所示。
在一相关试验中还发现，可以通过相对于线圈的轴线的角度改变炬的轴线的角度，使炬围绕线圈附近的点绕枢轴地转动而使炬在被固定的线圈内运动，从而实现相似的性能恢复。
因此，已经发现，可以使等离子体的富含分析物的区域与采样锥的孔对准，而不用使线圈相对于采样孔运动。一种方法是使炬基本上沿着垂直于线圈的轴线的方向移动，如在以上涉及的分析测试中所采用的那样。另一种方法是使炬围绕线圈的中心位置附近并且大致在线圈的轴线上的点绕枢轴地转动。明显地，这两种方法的运动的组合也可以提供相似的优点。为了使得能够执行这些方法，稍微增大线圈的内径，以容纳炬的运动。
仅通过示例的方式，图5和6表示本发明的炬调节机构(80)的一个实施例。在该实施例中，炬轴线(200)保持基本平行于线圈的轴线(100)，并且沿着近似垂直于线圈的轴线的方向运动。炬轴线(200)为几何纵向轴线，在炬的制造过程中构成炬的多种管关于该轴线对齐。线圈的轴线(100)为几何轴线，线圈围绕该轴线缠绕。
线圈(10)和采样板(41)都通过未示出的构件安装在固定安装板(88)上。ICP炬(20)固定在炬鞘(79)上。鞘(79)安装在内炬安装板(81)上。内炬安装板(81)通过内枢轴(82)安装在外炬安装板(85)上。外炬安装板(85)通过外枢轴(86)安装在固定安装板(88)上。球形接头(91)将第一推杆(92)连接到外炬安装板(85)上。第二推杆(93)与钟形曲柄(94)相连。钟形曲柄(94)在接近其一个端部处通过曲柄枢轴(95)与外炬安装板(85)相连。在接近该钟形曲柄(94)的另一端部，该曲柄具有曲柄销(96)(在图6中示出)，该曲柄销穿过在(97)处切入到内炬安装板中的槽(在图5中示出)。该槽在图7中表示为(98)，该图仅示出了该实施例的板(81)、(85)和(88)。
炬鞘(79)插设在炬(20)与内炬安装板(81)之间。这使得能够牢固地保持通常由玻璃制成的炬(20)，而不会有破裂的危险。优选地，炬(20)能够在线圈(10)内运动大约+/-1.0mm，并且相对于传统尺寸放大线圈的内径以容纳该运动。
通过第一推杆(92)沿着由与图6中的杆相邻的箭头所示方向的线性运动使外炬安装板(85)运动。由于内炬安装板(81)与外炬安装板(85)相连，所以外炬安装板围绕外枢轴(86)的运动也使内炬安装板(81)及炬(20)运动。如果第二推杆(93)不是也同时运动，则该运动将受到限制。为了使得能够进行该运动，当致动第一推杆(92)时，也致动第二推杆(93)并且进行控制以使其运动第一推杆所运动的距离的大致一半。这因此而使得内炬安装板(81)的运动基本独立于外炬安装板(85)围绕外枢轴(86)的运动。仅第二推杆(93)沿着由与图6中的杆相邻的箭头所示方向的运动就导致钟形曲柄(94)围绕曲柄枢轴(95)转动。曲柄销(96)则作用在内炬安装板(81)上并使该板围绕内枢轴(82)转动，从而产生与围绕外枢轴(86)的运动基本上垂直的运动。
通过这些装置，在线圈内产生了炬的接近于垂直且基本上独立的运动。在该实施例中，线圈(10)相对于固定安装板(88)和采样板(41)保持静止(尽管这不是本发明的要求)。炬(20)相对于该固定安装板(88)的运动使得该炬在线圈(10)内运动。该实施例仅使炬的主要部分和调节机构(80)的一部分运动。相对庞大且笨重的电子设备不运动，从而可使用较简单且成本较低的对准机构。在该实施例中，电子设备相对于采样孔固定(尽管这也不是本发明的要求)，并且可以将该电子设备牢固地连接到采样孔并接地，从而减少RF辐射。在该实施例中，线圈相对于电子设备不运动并且可以与这些电子设备的输出牢固地相连，从而减小阻抗匹配所需的调节范围。轻并且实际上仅使较轻的炬运动的炬调节机构可以定向为避免由于样本溢出而可能导致的与酸性溶液的接触，并且可以容易地进行维护。
可以通过许多对于机械设计人员来说公知的装置来控制推杆(92)和(93)的运动，例如由微处理器控制的线性致动器。优选地，该实施例具有两个彼此接近并沿着相同方向作用的推杆，尽管它们使得炬沿着垂直的方向运动。这有利于线性致动器的安装。
内枢轴(82)和外枢轴(86)可以由通用的机械部件构成。它们还可以分别由横向挠曲件(101)和(102)制成，如图7中的示例中所示。这使得能够在一次操作中从一块材料切割成内炬安装板和外炬安装板、以及固定安装板，从而避免浪费，减少部件数量，并且减少加工部件和安装它们的时间。通常，当板和挠曲件的材料为大约6mm厚的铝时，在本发明中使用的横向挠曲件的典型尺寸为6mm长、0.6mm厚。
采用这种横向挠曲件，必须控制平面外运动。平面外运动是下述的运动，该运动使得板(81)和(85)中的一个或两者由于大致沿着炬的轴线作用的力而运动。横向挠曲件仅相对弱地抵抗这种运动。可以通过多种方法来防止发生这种运动，包括提供与板(81)、(85)和(88)相邻设置的另一个板。
在使用中，上述等离子体对准装置在ICP-MS或者ICP-OES仪器的安装(set-up)过程期间进行操作，也可以在分析期间进行操作。最初，从测试溶液获得一个或者多个分析物的可检测信号仅需要将炬与采样孔对准到+/-1mm。在最初安装仪器时，使用简单的夹具和对准工具可以容易地获得该精度的对准，并且随后为各个仪器设置该公差级别的对准。在使用期间，例如，改变炬而影响了等离子体对准，但是并没有使得不能检测信号(除非该炬被不正确地制造)。
在具有可检测信号的情况下，调节对准机构，同时监测该信号电平中的变化，并且为分析物元素找到最大信号。然后选择其他的物质以进行检测，包括来自整个质量范围(对于ICP-MS)或者整个波长范围(对于ICP-OES)的样本的多种分析物，例如使得能够测量双带电物质与单带电物质的比率、以及使得能够测量氧化物物质与元素离子的比率的物质。根据待进行的样本分析调节对准机构以获得最佳性能。例如，常常发现可以获得某些物质的较高分析物信号电平，但是却以具有较大比例的双带电物质为代价。这对于某些样本的分析可能并不是严重的代价，实际上总的来说它可能是有利的，并且操作者可以决定主动调整仪器以产生该效果。这通常涉及等离子体对准的调节，还涉及流入该炬中的气流。经常发现，改变气流会影响等离子体，从而需要使炬与采样孔重新对准的其他处理。当改变到不同的样本时，操作者可以按照不同的方式重新调整仪器以使其性能最优，并且通常再次调节等离子体对准。
使用在本发明中所描述的方法和装置进行等离子体对准简单并且能够自动进行。可以监测已知在测试溶液中存在的分析物物质的信号电平，并且可以使用在电子或计算机控制下的处理来调节对准系统以获得期望的一组性能特性。也可以使等离子体对准自动切换到不同的位置以分析不同的样本。由于控制系统具有适于自动控制分析物信号最大化或最优化的硬件或软件，因此能够提供处理，并且该处理可以构成ICP光谱仪的一部分。根据所感兴趣的分析物，可以将控制系统设置为使从相关质谱仪或者光发射光谱仪接收的检测分析物信号最大化，或者基于多种因素使该信号最优。
图8表示炬对准机构(110)的另一实施例，其中相对于线圈的轴线(100)的角度来调节炬的轴线(200)的角度。采样板(41)、线圈(10)以及固定安装板(120)也通过未示出的构件连接在一起。炬(20)保持在矩鞘(79)内。炬鞘(79)紧固在内万向节环(121)上。内万向节环(121)通过一对内枢轴支撑在外万向节环(122)内，该对内枢轴中的一个在图8中被表示为(123)。另一内枢轴在位置(124)处与第一个内枢轴径向相对。同样，外万向节环(122)通过一对外枢轴支撑在固定安装板(120)中，该对外枢轴中的一个被表示为(125)，另一个与第一个外枢轴径向相对并且从炬鞘(79)的角度看是被隐藏的。穿过两个内枢轴之间的直线优选地垂直于穿过两个外枢轴之间的直线，从而使用万向节对炬的角度调节在这两个方向上独立。
通过围绕内枢轴和外枢轴的转动来相对于线圈的轴线(100)的角度调节炬的轴线(200)的角度。
枢轴相对于线圈中心的位置影响到该实施例如何工作。图9表示具有线圈轴线(100)的线圈(10)。炬(为了清楚而未示出)具有炬轴线(200)，并利用枢轴系统绕枢轴地转动，该枢轴系统位于由图9的位置(220)处(在线圈(10)的中心处)的十字所表示的平面中。在图9中所示的情况下，相对于线圈的轴线(100)的角度调节炬的轴线(200)的角度导致角度变化(210)。
另选地，图10表示具有线圈轴线(100)的线圈(10)。炬(为了清楚而未示出)具有炬轴线(200)，并利用枢轴系统绕枢轴地转动，该枢轴系统位于由图10的位置(222)(远离该线圈)处的十字所表示的平面中。在这种情况下，相对于线圈的轴线的角度调节炬的轴线的角度导致角度变化(212)并且还导致炬在线圈内的位移(240)。在图10中所示的情形与在图8中所示的枢轴同样远离线圈的情形相对应。当调节炬轴线(200)的角度时，优选地将炬对准机构(110)(在图8中示出)定位成靠近线圈(10)，因为这样可以在进行角度调节时减小炬(20)在线圈(10)内的位移(240)(在图10中示出)。然而，如果炬调节机构(110)如图8所示那样被定位为远离线圈(10)，则当进行角度调节时炬在线圈内的轴线角度变化和位移同时发生。可以通过这些实施例中的任何一个进行期望的等离子体调节。
在使用中，以与上述相似的方式操作本发明的这些实施例。即，ICP-MS或ICP-OES仪器具有在炬和采样孔之间的初始对准；对准机构(110)然后通过改变炬轴线和线圈轴线(200、100)之间的角度和/或距离/间距来调节该对准，同时在分析器处监测所检测到的信号电平；该过程连续进行，直到找到对于预期应用的最大信号电平或者其它期望信号电平为止(该过程可手动或自动地进行)。对于操作者来说，为了性能设置和调整该仪器，所以这两个实施例没有表现出明显不同。
在图8所示的实施例中，由于线圈(10)、采样板(41)和固定安装板(120)相对于彼此保持静止，所以它们可以牢固地电连接并形成可靠的接地路径，从而减少RF辐射。调节机构(110)仅使相对较小且轻的部件(炬)运动，并且因此能够以比现有技术的系统(其中当对准等离子体时还使电子设备运动)低的成本制造。线圈相对于电子设备固定，从而减小了阻抗匹配所需的调节范围。此外，小且轻的炬对准机构(110)可以定向为避免在发生溢出时与酸性溶液接触，并且易于维护。
尽管如在图5、6和7中一样描述了枢轴，但是也可以使用工作台系统来实现炬在线圈内的位移，其中可以实现真正的线性运动，而不是围绕枢轴的转动。对于机械设计人员来说，存在多种可通用和公知的机械调节系统，它们可以用于此目的，或用于相对于线圈的轴线的角度调节炬的轴线的角度。
已经描述了用于调节炬轴线(200)与线圈轴线(100)之间的间距的机构、以及在枢轴的位置位于线圈(10)处或相对远离线圈(10)的情况下调节炬轴线与线圈轴线(200、100)之间的角度的机构。然而，对于某些应用，提供这些效果的组合可能是有利的。因此，通过包括转动机构并且还包括移动机构，可以提供能够调节炬轴线和线圈轴线(200、100)之间的角度和间距的这种单个调节机构。优选地，还能够对这种机构进行控制以独立地以及共同地调节间距和角度，从而其可用于多种应用。
上述机构及其应用也落入本发明的范围内。
已经参照特定实施例描述了用于说明目的的上述说明。然而，上述示例性的讨论并不旨在对本发明进行穷尽，或者将本发明限制于所公开的精确形式。鉴于上述教导可以进行许多其它实施、修改和变型。选择和描述这些实施例以最好地说明本发明的原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够最好地利用本发明，并且可以设想适于特定应用的具有各种修改的各种实施例。
权利要求
1.一种感应耦合等离子体对准装置，包括线圈，用于在气体中产生感应耦合等离子体，该线圈具有第一轴线；炬，其至少部分地穿过所述线圈，该炬具有第二轴线；以及调节机构，用于调节所述炬相对于所述线圈的位置，从而改变所述第一轴线和所述第二轴线的相对配置。
2.根据权利要求1所述的对准装置，其中，所述调节机构被设置用来调节所述第二轴线和所述第一轴线之间的角度。
3.根据权利要求1或2所述的对准装置，其中，所述调节机构被设置用来调节所述第二轴线和所述第一轴线之间的距离。
4.根据权利要求1所述的对准装置，其中，所述第二轴线保持基本平行于所述第一轴线，并且所述调节机构被设置用来调节所述第二轴线与所述第一轴线之间的距离。
5.根据前述权利要求中的任意一项所述的对准装置，其中，所述线圈相对于用于对来自所述等离子体的光子或离子进行采样的采样孔保持基本固定在适当的位置处。
6.根据前述权利要求中的任意一项所述的对准装置，其中，所述第一轴线纵向地延伸穿过所述线圈。
7.根据前述权利要求中的任意一项所述的对准装置，其中，所述第二轴线纵向地延伸穿过所述炬。
8.一种感应耦合等离子体源组件，其包括前述权利要求中的任意一项所述的对准装置。
9.一种感应耦合等离子体光谱仪，其包括权利要求1至7中的任意一项所述的对准装置。
10.根据权利要求9所述的感应耦合等离子体光谱仪，还包括用于基于由相关光谱仪所检测到的分析物信号自动地控制所述调节机构的控制系统。
11.一种通过调节其中产生至少部分等离子体的炬相对于围绕所述炬的至少一部分的等离子体产生线圈的位置，使感应耦合等离子体与采样孔对准的方法，其中，所述线圈具有第一轴线，所述炬具有第二轴线，并且对所述炬的位置进行调节以改变所述第一轴线和所述第二轴线的相对配置。
12.根据权利要求11所述的使感应耦合等离子体与采样孔对准的方法，其中，调节所述第二轴线与所述第一轴线之间的角度。
13.根据权利要求11或12所述的使感应耦合等离子体与采样孔对准的方法，其中，调节所述第二轴线与所述第一轴线之间的间距。
14.根据权利要求11所述的使感应耦合等离子体与采样孔对准的方法，其中，使所述第二轴线保持基本平行于所述第一轴线，同时使所述第二轴线相对于所述第一轴线运动。
15.根据权利要求11至14中的任意一项所述的使感应耦合等离子体与采样孔对准的方法，其中，使所述线圈相对于所述采样孔保持静止，并且使所述炬在所述线圈内运动。
16.根据权利要求11至15中的任意一项所述的使感应耦合等离子体与采样孔对准的方法，还包括基于由相关光谱仪所检测到的分析物信号自动地调节所述炬的位置。
17.根据权利要求16所述的使感应耦合等离子体与采样孔对准的方法，其中，自动调节所述炬的位置以使所述分析物信号最大。
18.一种计算机程序，当在计算机上运行时该计算机程序执行权利要求16或17所述的方法。
19.一种包含权利要求18所述的计算机程序的载体装置。
20.一种感应耦合等离子体源组件，包括线圈，用于在气体中产生感应耦合等离子体，该线圈具有第一轴线；炬，其至少部分地穿过所述线圈，该炬具有第二轴线；以及调节机构，用于调节所述炬相对于所述线圈的位置，从而改变所述第一轴线和所述第二轴线的相对配置。
21.一种基本上如在此参照图2至10中的任意一个所描述和示出的感应耦合等离子体对准装置。
22.一种基本上如在此参照图2至10中的任意一个所描述和示出的使感应耦合等离子体与采样孔对准的方法。
全文摘要
一种感应耦合等离子体对准装置，包括线圈(10)，用于在气体中产生感应耦合等离子体，该线圈具有第一轴线(100)；炬(20)，其至少部分地穿过所述线圈，该炬具有第二轴线(200)；以及调节机构(80，110)，用于调节所述炬相对于所述线圈的位置，从而改变所述第一轴线和所述第二轴线的相对配置。所述调节机构可以调节所述第二轴线与所述第一轴线之间的角度和/或距离。所述第二轴线可保持基本平行于所述第一轴线，并且所述调节机构调节所述第二轴线与所述第一轴线之间的距离。所述线圈优选地相对于用于对来自等离子体的光子或离子进行采样的采样孔保持基本固定在适当的位置处。
文档编号G01N21/73GK1913093SQ20061011546
公开日2007年2月14日 申请日期2006年8月10日 优先权日2005年8月10日
发明者菲利普·马里奥特, 蒂莫西·A·怀特丘奇, 乔纳森·H·布拉德福德, 吉姆·斯特林格 申请人:热电子公司