在ICP光谱分析中，被测元素的挥发，原子化、激发、电离的过程，均与ICP放电操作参数紧密相关，主要为高频发生器的入射功率、工作气体的流量、观察等离子炬管火焰的高度和摄谱曝光时间及雾化样品的提升量等，这些工作参数会直接或间接影响受激发电子密度、激发温度和等离子体的空间分布，它们对分析数据测量的准确度有明显的影响。因而正确的控制操作参数，就可获得较强的检测能力，较小的基体效应并适合于多种元素的同时测定。

1．高频发生器的功率影响

高频发生器的功率变化，对等离子体的温度、电子密度及光辐射强度的空间分布均发生影响；对不同元素和不同的谱线产生的影响也不相同。

当高频发生器的功率增大时，元素谱线的强度会增加，也会使背景的辐射增强，从而使信号/背景比值(信背比)下降，检出限升高，功率过大会降低测定的灵敏度。较低的功率可获较低的检出限，但会导致基体效应增高。基体效应是以有基体存在时测定的谱线强度I与无基体存在时测定的谱线强度I₀的比值来表示，当I/I₀>1时，表示基体效应会增强谱线强度。

进行分析时，首先点燃等离子体，待焰炬预定15min后，导入待测元素的标准溶液，将高频发生器的功率从750W增至1500W，每次改变功率变化量50W，然后在设定波长，测定光辐射的强度，选择信背比最大时的射频功率，作为对被测元素使用的最佳功率。

当分析易电离、易激发的碱金属和碱土金属，选用RF的功率约为800～1100W；对一般的常规元素分析，RF功率约为1100～1300W；测定较难激发的As、Sb、Sn、Bi、Pb等元素，RF功率宜高于1300W,对含有机溶剂的样品，RF功率为1300～1600W。

2．工作气体流量的影响

在ICP炬管中，使用三股气体：载气、冷却气和辅助气。它们都可独立进行流量控制，其中载气(雾化气)流量是影响ICP光谱分析的最重要的参数，冷却气和辅助气流量的波动对谱线强度的影响不显著。

在ICP光谱分析中，载气是运送气溶胶的载体，还参与样品中元素的挥发、原子化和激发过程。载气流量的大小，直接影响等离子体中心通道的温度、电子密度及被测元素在等离子体中心通道的停留时间，也会影响试液提升量的多少、雾化效率的高低和雾滴直径的大小及雾滴的均匀性。

通常，增大载气流量，可增加通入Ar等离子体中气溶胶的数量，从而使谱线强度增强，但若通入载气流量过大，会导致在等离子体中心通道中的样品被过度稀释，停留时间减少，并降低中心通道的温度，又会造成谱线强度的降低。

由于同一条谱线在不同的高频功率下有不同的最佳载气流量；不同的谱线在相同的高频功率下也会有不同的最佳载气流量，因此对各种元素的分析线，可通过实验确定最佳载气流量。

可先点燃等离子体，稳定15min后，导入待测元素标准溶液，在确定的高频功率和焰炬观测高度下，逐渐改变载气的流量，每次变化约0.01L/min，在0～1.5L/min流量范围内确定最佳流量值。

对于较难激发的元素，如As、Sb、Sn、Cd等，可选用较小的载气流量，使气溶胶在等离子体中心通道停留较长时间，以利于激发；又易于激发、电离K、Na等元素，可提高载气流量，以获更低的检出限。此外，当载气流量大时，对多数元素分析线的基体效应会增大，会降低测定数据的精密度；当载气流量过低时，又会造成雾化效率降低。

因此在实验中，应结合高频功率的大小，雾化器的效率，来进行最佳载气流量的选择，以获最佳的测定结果。

3.焰炬观测高度的影响

观测高度是指从高频感应线圈的顶部至等离子体中心通道测定轴之间的距离。

当等离子体炬管垂直放置时，采用侧向采光，在ICP光谱分析中，分析谱线发射强度的峰值位置，即观测高度，随测定元素和谱线的不同而不同。对易电离、易激发的碱金属和碱土金属，其观测高度较低，对难电离不易激发的As、Sb、Sn等，观测的高度较高。图3-37是多种元素分析线(nm)随激发标准温度(K)与观测高度(mm)的关系。

图3-37谱线峰值观测高度与标准温度的关系

观测高度与干扰效应的影响相关，在8mm以下的观测高度，存在挥发-原子化的干扰，而在10～20mm的较高观测高度，挥发干扰就较小。

对谱线峰值的观测高度与炬管的结构，特别是与炬管中心管的内径相关，也和高频发生器的功率和载气流量相关。增加高频发生器的功率会降低谱线峰值的观测高度，增加载气流量将会使谱线峰值观测高度上移。当对多种元素进行全分析时，一定要测试所有待测元素，再采用分析中的观测高度。

当调试仪器时，常采用浓度为1 mg/L的Cd元素来确定最佳观测高度。可通过逐渐改变载气流量使观测高度在13～17mm进行调整和选择。如果进行多种元素的全分析，其观测高度通常选择约15mm。

4.曝光时间的影响

在ICP光谱分析中，对焰炬的曝光时间与光谱仪配置的检测器有关。

曝光时间也就是对谱线强度的积分时间，它对样品测试的精密度和检出限有一定影响。增加积分时间会使测定精密度改善并在一定程度上降低检出限。对痕量元素和灵敏度不高的谱线，可采用增加积分时间来保证测试数据的准确性；对于高含量元素和灵敏度高的谱线，可缩短积分时间以保证数据的准确性。

在积分时间内，信号的噪声对测试数据的相对标准偏差的影响可忽略。

5.测试溶液提升量的影响

测试溶液进入雾化器是由蠕动泵提升的，其提升量是由蠕动泵的转速所决定的，转速快提升量增加，反之则降低。进样量可在较宽范围内变化。

为了节约试样，可采用较低的进样量，降低进样量可降低谱线强度，也会使信噪比降低，但对检出限和测定精密度无明显的影响。

相关链接：原子发射光谱实验－固体试样专用进样装置和技术