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Journal of the Korean Chemical Society (JKCS)

ISSN 1017-2548(Print)
ISSN 2234-8530(Online)
Volume 44, Number 6
JKCSEZ 44(6)
December 20, 2000 

Development and Characterization of Helium Microwave Plasma Torch

헬륨 마이크로파 플라즈마 토치의 개발과 특성에 관한 연구
Kyung-Hyun Jo, Yong-Nam Pak

조경현, 박용남
MPT는 최근에 개발된 마이크로파 플라즈마로서 수용매에 강하다. 여러 가지의 변형된 형태의 MPT를 개발하여 구조에 따른 플라즈마의 방전되는 형태를 조사한 결과 이중관 토치는 플라즈마 기체를 적게 소모하며 쉽게 플라즈마가 형성되었으나 토치의 끝이 높은 온도에 견디지 못하고 쉽게 상했다. ICP토치와 같은 형태의 삼중관 토치에 석영관을 중심관으로 사용할 때 가장 안정되고 대칭적인 플라즈마를 형성할 수 있었다. 바탕선을 조사해 본 결과 He MPT는 대기 중으로 돌출되어 대기와 많이 혼합되고 질소에 의해 quenching되는 것으로 보여진다. Membrane desolvator를 탈용매화 장치로 사용하여 헬륨 MPT의 감도를 조사해 본 결과 아르곤 MPT와 비교할때 대부분의 원소에 대해 검출한계가 10배 이상 높았다. 그러나 여기에너지가 놓은 원소는 비교적 효율적으로 검출할 수 있었다. 헬륨 마이크로파 플라즈마는 적은 양의 플라즈마 기체만 필요하여(약 1.6L/min) 경제적이며 매우 안정된 형태를 보여주었다. 플라즈마의 분광특성을 조사한 결과 들뜸온도 4950K, 전자밀도 3.28×1014cm-3로 측정되었다.

MPT, which has been developed recently, is very tolerant to aqueous samples. Several types of MPT have been investigated and is found that the double concentric tube could sustain a stable plasma at a low plasma gas flow rate. However, the tip of torch is easily ruined. Triple concentric torch has shown the best stability and the plasma shape, much like that of ICP, especially when the central channel is quartz. The plasma is exposed and mixed with air as is suggested from the background spectrum, which leads to quenching of He MPT. Sensitivity of helium MPT equipped with a membrane desolvator has shown 10 times lower than that of Argon MPT for most of elements except for the ones with relatively high excitation energy. He MPT requires small plasma flow rate (about 1.6 L/min), stable and simple to use. Excitational temperature and electron number density measured are 4950 K and 3.28 × 1014cm-3, respectively.

573 - 580
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