是充分发挥ICP-AES多元素同时测定能力的一个非常有价值的分析特性。
（3）ICP-AES法具有溶液进样分析方法的稳定性和测量精度（RSD<1%）。
其
分析精度可与湿式化学法相比。
且检测限非常好，很多元素的检测限<1mg/L,
（4）ICP-AES法可以对固、液、气态样品直接进行分析。
对于液体样品分析
的优越性是明显的，对于固体样品的分析，所需样品前处理少，只需将样品加以溶解制成一定浓度的溶液即可。
通过溶解制成溶液再行分析，不仅可以消除样品结构干扰和非均匀性，同时也有利于标准样品的制备。
分析速度快，多道仪器可同时测定30~50个元素,单道扫描仪器10min内也可测定15个以上元素。
而且已可实现全谱自动测定。
ICP-AES法的应用领域已得到迅速扩大。
可测定的元素之多，大概比任何类似的分析方法都要多，可以肯定目前还
没有一种同时分析方法可以与之相匹敌［2］。
2、ICP-AES分析仪器的进步
近20年来ICP-AES仪器得到迅速发展,在灵敏度和稳定性及仪器的分析功能等方面已有很大的提高。
主要表现在下列几个方面：
2.1在光源方面的进步
通过对高频发生器的改进和采用端视技术，使其稳定性和灵敏度得到提高。
（1）高频发生器的改进：
由于ICP的电子密度和激发温度随频率的增加而减低，而光源的背景强度（Ar的连续光谱）则与频率的平方成反比，随频率的提高要降低得多162。
经比较172发现，采用40168MHz的高频发生器，有较高的信背比（S/B）,与27112MHz发生器相比信背比有显著提高，检出限改善可达4倍。
为了提高高频发生器的稳定性，采用具有很高的频率稳定性（优于1KHz）和输出功率稳定性
（0.1%）的固态发生器，等离子体阻抗可自动调节补偿，并由计算机控制工作参数、设定点火程序，可自动点火。
因此，新型的商品仪器均已使用40168MHz固态发生器,结合对样品的引入系统采取恒温，提高进样的稳定性，加上光学系统的恒温,热稳定性高，使仪器预热时间大为缩短，开机10min即可达到稳定，使仪器的短时间稳定性可提高到013%RSD,长时间稳定性达<1%RSD大大提高了
ICP-AES法的分析精度和准确性。
（2）采用端视技术以提高灵敏度：
近年来商品仪器推出轴向（端视）ICP,有
较高的灵敏度和较好的检出限。
ICP炬管通常是垂直放置，从侧面观察，称为径向（侧视）ICP。
端视ICP（炬管水平放置）的检出限通常要比侧视ICP（炬管垂直放置）提高几倍至一个数量级。
这是由于侧视只观测到ICP正常分析区的一部分，信号量较小且背景较高。
端视可以观测ICP整个正常分析区的光发射信号。
增加了可测的信号量，同时光谱背景较低，信背比高。
因此，端视的检出限显著高于侧视。
端视ICP的主要缺点是线性范围相对较小，而且有报道认为，分析基体复杂的样品时基体效应较明显。
这是由于在采用水平炬管端视ICP时,等离子炬的尾焰温度低，产生电子-离子复合，或复合分子化合物（例如氧化物），从而可能产生自吸和分子光谱（连续背景）所致.为此通常要采用压缩空气“切割”尾焰，或者采用“冷锥技术”（在ICP尾焰区放置一个类似ICP-MS的接口锥的金属锥）,可以有效地消除低温尾焰的干扰，以提高端视ICP的稳定性及减少端视ICP的基体干扰。
采用大面积光栅的高质量光学系统，加大光路的传光管（大透镜）、加长狭缝（6mm）扩大侧视ICP的观测视野,也可使侧视ICP光谱仪的灵敏度得到提高。
端视ICP更适合
于Echelle光谱仪,因为这类光谱仪都是采用宽而短的狭缝,端视是轴向对着ICP的中心通道进行观测，短狭缝可以避免观测到中心通道以外背景较高的等离子体区域【11o
2.2在分光系统方面的发展
（1）采用高刻线全息光栅以提高光学系统质量：
高刻线（最高可达4960刻线
/mm）、大面积的离子蚀刻闪耀全息光栅，可使ICP仪器具有很高的分辨率，具有光强高、散射光极低的光学质量。
但光栅刻线密度越高，分析用的光谱范围越窄；
采用2400刻线/mm,光谱范围为160~800nm;采用3600刻线mm光谱范围160~510nm;采用4320刻线/mm,光谱范围160~420nm;采用4960刻线/mm,光谱范围160~372nm要使高分辨率的仪器可适应任何类型样品（特别是基体光谱复杂的样品）的分析,仪器的光谱范围必须能复盖全部分析波段，才可以用各元素的最灵敏谱线分析全部70余种元素。
只用一个光学系统（一块光栅）就能复盖全部光谱范围（165~800nm）,则意味着仪器结构比较简单。
采用很高刻线的光栅需附加低刻线密度的光栅，才能复盖全部光谱范围。
这增加了光学系统的复杂性。
也有采用两块不同刻线密度（如2400刻线/mm和4320刻线/mm）的背靠背旋转光栅,也可复盖全部光谱范围（165~800nm）,具有高分辨率而又不增加光学系统的复杂性。
由于短、中波段谱线多，要求光谱仪有高的分辨率，在长波区（＞500nm）谱线少得多,可以不要求有很高分辨率。
高分辨率的仪器在紫外区（＜320nm）可达到
01005nm,在320~800nm（—级光谱）为01010nm。
具有高分辨率的仪器可以很清晰地分辨Fe四线即:
3091990nm,3091997nm,310.030nm,3101067nm;可
以很好地分开Gd2281802nm和As2281812nm的谱线、P2131617nm与Cu2131598nm对于消除光谱干扰很有好处。
目前采用高刻线全
息光栅的光谱范围可在165~800nm,若配置适当的光学接口和检测器，还可扩展至＜150nm勺远紫外光区（可分析氯）。
（2）采用中阶梯光栅（Echelle光栅）分光系统以得到高分辨率：
Echelle光栅是一种刻线密度只有几十条刻线/mm的光栅，光学系统的焦距也较短（通常[0.5m）,有较好的光学稳定性，可以利用高谱级（通常用30~150级）来提高分辨率。
采用棱镜或光栅进行交叉色散，产生二维光谱，所有谱线在一个平面上按波长和谱级排列，适合用面阵式检测器检测。
典型的商品仪器标准分辨率为01010nm,最高分辨率＜0.005nm（200nm）可适应基体复杂的样品分析。
采用中阶梯光栅分光与固体检测器结合的仪器，优于传统的多道仪器，具有全谱功能。
2.3在检测器方面的新发展
（1）光电倍增管（PMT）性能得到进一步挖掘：
为了适应多谱线的快速测定，
近年来发展了一种高动态范围的PM检测器（HDD）,它可以随光谱信号的强弱（按
待测组分浓度高低）由计算机实时控制，高速自动调节增益，配合快速扫描方法可以采集更多的光谱信息。
检测动态范围达5-109.利用这种高动态范围检测器及其快速信号采集电路，高速采集光谱，以每点015ms的采样速度、010015nm的步距从160--800nm高速连续扫描，即可获取样品的全部谱线（25000条）。
（2）采用光学固态多道检测器（CCD,CID）,可记录全部谱线：
电荷耦合器件
（CCD）和电荷注入器件（CID）,由于有很高的光电转换效率和在低温下噪声极低，
且有很高的检测灵敏度而被引用于ICP光谱仪上。
面阵式CC或CID可有许多（几十万或超过百万）检测单元（Pixel,象元），与Echelle光栅产生的二维光谱相结合，可使仪器优于通常的多道同时型仪器，具有全谱直读功能。
为了使仪器有更高的分辨率和较宽的光谱复盖面,CCD或CID需有较大的尺寸和更高的集成单
元（>1000000Pixel）;CCD和CID在紫外光区的响应较低,需采用荧光涂层以增强对紫外光的响应；常温下噪声较大,CCD需用半导体冷却器，冷却至-70e;CID需用液氮或低温冰箱冷却至-80e以下。
也有采用线阵式CCD于ICP仪器上;采用特制的全息衍射光栅和线阵式CCD固体检测器，光线经光栅色散后聚焦在探测单元上，将光信号转换成电信号，经计算机进行快速高效处理得出分析结果。
谱线与探测单元之间的定位通过软件实现，外界因素引起的谱线漂移，可通过软件的峰值和寻找功能自动进行校正，并获得精确的测量结果。
由于一个CCD板可同时记录几千条谱线，在测定多种基体、多个元素时，不用增加任何硬件，仅用电路补偿,在扫描图中找到新增加的元素，即可进行分析。
使用线阵式CCD做全谱接收，不会出现传统光谱仪常遇到的位阻问题，相邻很近的谱线也能同时使用，无需选择二级或三级谱线进行测量⑻。
2.4ICP-AES向全谱直读仪器发展
由于PM光电性能和体积上的局限性,不管是同时型或顺序型ICP光谱仪,都会丢失许多光谱信息，限制了光谱仪器向全谱直读化的发展CCD,CID等固体检测器，作为光电元件具有很高的量子效率，接近理想器件的理论极限值，且属超小型、大规模集成的元件，可以制成线阵式和面阵式的检测器，能同时记录成千上万条谱线，使光谱仪的多元素同时测定功能大为提高。
配合中阶梯光栅与棱镜色散系统产生的二维光谱，在焦平面上形成点状光谱，采用CCD,CID一类面阵式检测器，从而能更大限度地获取光谱信息，使仪器具有光电法与摄谱法的优点，便于进行光谱干扰和谱线强度空间分布同时测量，有利于多谱图校正技术的采用有效的消除光谱干扰，提高选择性和灵敏度，而且仪器的结构上有新的变化，除了已经开发的采用中阶梯光栅分光系统与面阵式固体检测器的全谱直读光谱仪外，采用特制全息光栅与线阵式固体检测器相结合，也可达到全谱直读的目的，
而且使光谱仪器从结构上和体积上发生了很大变化,给ICP-AES仪器的研制开拓
了又一个新的发展前景。
采用新型检测器研制光谱仪器已成为新一代ICP光谱仪
器的发展方向⑷o
3、ICP-AES在冶金分析上的应用
3.1ICP-AES在冶金分析上的应用
ICP-AES在冶金分析中应用的首例报道，应属1975年Butler等人182用
ICP-AES法测定钢铁及其高合金钢中12个元素。
从早期的综述性报道19~112便可看出，ICP-AES法在钢铁及其合金分析中的应用,已见报道的测定元素多达50个以上。
但大部分应用报告往往集中在各仪器厂家的仪器应用交流资料中，
公开发表的文献反而不如其他分析方法来得多进入20世纪90年代以来，随着ICP
仪器的普及，应用领域不断扩大，公开报道也增多起来。
20世纪90年代以
来,ICP仪器功能的不断提高和普及，多道直读及单道高速扫描性能的提高和仪器性价比的不断优化具有全谱特性的中阶梯光栅固体检测器仪器的出现，
ICP-AES法已成为钢铁及其合金分析的常规手段，已有报导用ICP-AES法同时
测定铁、低合金钢、不锈钢和高温合金中痕量、低含量和常量元素的多元素分析112~182;也有应用于钢中碳化物1192和稳定夹杂物1202分析、钢中酸溶铝的快速测定1212等方面的报道；20世纪90年代以来,在冶金分析上有报道用ICP法测定炉渣中主量成分1222、高碳铬铁1232、低碳铬铁1242、稀土硅铁1252、高纯铁1262、硒碲合金1272、锂铝合金1282、压铸锌合金中主、次和痕量杂质元素
1292、氟石粉1302、锌精矿1312、氧化锆制品1322、铅锡焊料中杂质元素1332、锆铀合金中痕量杂质元素1342和冶金环境的监测即：
冶金生产中废水、废气、废料有害元素的测定等,可以看出ICP-AES在冶金分析中的应用范围已迅速扩大
［5］［6］
。
3.2ICP-AES在生物试样分析中的应用
动植物分析
1981年Jacintho等人利用FIA-ICPAES联用技术测定了果树叶中十种元素：
K,Ca,Mg,P,Fe,AI,Cu,Mn,Zn,B取样体积25〜500LL,采样率60〜100样/h,变异系数RSD为1.4%〜6%［2］Faske报道了用该技术测定牛肝中的Cu,Fe,Mn,Zn等元素［3］,取样50LL,RSD%fo1.9%1986年,Tioh用FIA-ICP-AES联用技术测定甘油中低浓度的砷,测得As的浓度范围为0.12〜3.0Lg/mL,平均偏差为1.4%左右［4］彭学军等报道了以meso-（4-磺基苯）卟啉为柱前衍生试剂［5］，用流动注射在线柱预富集-ICP-AES测定了小牛肝和番茄叶中的痕量元素：
Cu,Mn,Ni,Fe,Pb,Cd在给定
实验条件下，方法的富集倍数为9.3〜11.3,检出限和测定的相对标准偏差（n=6）分别为0.32〜26.8ng/ml和1.3%〜3.0%范围内分析结果与参考值吻合1993年,林建明等人借以C-18柱的FIA-ICP-AES法分析了绿茶，红茶，肉桂,铁观音浸取液中的Zn,Mn,Fe,AI及Mg存在形态［6］,得到了满意的结果。
2.2医学、临床与人体中微量元素分析1982年，Alexander等人用FIA-ICPAES联用技术测定了血清中Na,K,Ca,Mg,Fe等微量元素［7］,采样体积10LL,采样率240次/h,RSD%为1.61%〜8.01%。
文献［8］报道了陈浩等人用FIA-ICPAES联用技术对人发、血清、鸟类肌肉、羽毛及禽蛋（蛋壳、蛋白、蛋黄）等生物试样中多种元素的含量进行了测定。
在最佳条件下，待测微量元素的检出限为0.032〜6.5Lg/mL,相对标准偏差为0.58〜2.8%（n=10）,方法的回收率在90%以上。
1991年，Caroli等人用亚氨基二乙酸乙基纤维树脂柱，2mol•L-1HNO3洗脱,在线预浓缩水、海水及尿中的Cd,Co,Cu,Pb的ICP-AES的测定［9］。
试样通过速度10〜12次/h。
刘峨等人用流动注射-阴离子交换预浓集-ICP-AES法检测人发、牛肝粉中的痕量元素（As,Se,Mo,S,Cr）［10］,分析速度14样/h。
As,Se,Mo,S,Cr各元素的检出限分别为:
13.0ng/ml,25.2ng/ml,2.04ng/ml,6.19ng/ml,3.
64ng/ml。
测定结果与标准值均很接近。
以上文献报道结果，充分展示了
FIAICP-AES联用技术在生物试样分析中的优势，在检出限不是限制因素的临床领域是很有用途的［4］。
3.3ICP一AE畝同时测定水中元素的含量
应用JYULTIMAIC光谱仪制定了等离子体直读光谱法测定土壤环境样品中的20个元素的侧定方法。
本法采用HF一Hcl一HNO一Hcl03四酸消解样品，在10%^酸度下确定了仪器最佳工作参数，并重点探讨了分析线的选择和被测元素的干扰等问题。
通过检出限样品测定的准确度（对数差）和精密度（RSD%试验，可以看出各元素的测定指标均能满足地球化学调查样品侧试的质量要求.并经大批量样品的实际工作检验，证明了该方法具有简便、快速、检出限低灵敏度高等特点，完全可满足多目标地球化学调查大批量样品分析的需要。
、水样中的金属元素曾采用原子吸收光谱法分光光度法或其它的化学分析法进行测定，但不管采用何种方法，都不能做到同时测定多种元素。
本文采用ICP一AE誠同时测定饮用水和水源水中的Fe、MuCu、Zn、AI、pb、Ag、Cd的含量，
同时采用同心雾化器、轴向观测方式以及结合多元光谱拟合（MSF）校正技术，减少了背景干扰，提高了分析的灵敏度，降低了各种元素的检出限值，因此这一方法完全满足用水和水源水的测定要求⑷。
5.ICP-AES法的发展趋势
ICP-AES分析法作为一个元素测定的理想分析方法,已经在主、次、痕量成分的多元素同时测定，在直接适应固、液、气态样品的分析，以及提高仪器的灵敏度、稳定性，向更高的分析精度、准确度和快速、自动化等方面发展，已取得很好的效果。
在冶金分析的普及和推广,仍将使ICP-AES分析法向更高灵敏度、更高稳定性、更广分析范围的方向发展。
ICP-AES法分析合金中高含量元素仍是一个有待提高的研究方向，这将有待于仪器稳定性的进一步提高，以及新的计算校准方法的研究开发。
稳定性达到0.3%~0.5%的仪器,测定高含量成分将达到化学法的分析水平，可完全满足冶金产品中高含量成分的分析要求。
CP-AES法同时测定钢铁及其合金中痕量成分,对钢铁合金性能有很大影响的难激发元素如S,P,B,Zr,Hf,Nb,Ta,Se,Te以及Ga,In,TI,Li,Na,K等，将继续受到关注。
关键是进一步提高仪器灵敏度的同时提高仪器的分辨率并降低检测限，解
决共存元素的光谱干扰，研究准确有效的干扰校正方法。
固体进样技术如激光烧蚀固体进样、火花气化固体样品进样、电弧气化固体进样、直接样品插入法等，
是ICP-AES分析法又一很有前途的研究方向。
对于钢铁固体样品的分析，就目前的技术来看，固体进样ICP-AES法,存在进样精密度较差，测定结果的离散度较大等问题,有待进一步开发。
激光固体进样有可能成为钢铁样品的例行分析1552,火花固体进样ICP-AES测定则为实现钢水直接分析提供了一条可行的途径。
ICP-AES法另一发展方向是“智能化”随着所谓的“智能检测器”电荷转移器件（CTD）如：
CCD,CID的引入，利用大容量高速度的计算机，迅速存贮样品中的全部光谱信息，采用智能的数据处理方法，人工神经元网络及专家系统，来解决ICP-AES中存在的光谱干扰和大量数据问题，将是提高ICP法分析性能和扩大其应用范围的又一方向。
人工神经元网络为“黑箱”方法，将问题的解决依托在神经元网络所映射的复杂函数上，专家系统是一个“白箱”系统，利用ICPAES^已有的专家知识与谱线及各种有效的数值分析方法，建立了综合光谱
干扰校正的分析方法系统，不仅可以给出解决问题的结果，而且能够提供解决的方法和理论依据，并随着学科自身的发展，系统中的专家知识及数据库可以不断地被修正和更新。
从实用及可行性考虑，专家系统可起主要作用，神经元网络起辅助作用。
这方面的研究已经成为ICPAESt领域中的热点问题156~602。
联合技术将给ICP应用于冶金分析提供了一个新的应用前景。
如流动注射技术与ICP-AES法联用1612（FIA-ICPAES）可以降低检测下限，提高分析速度；高效液相色谱与ICP-AES法联用1622（HPLC-ICP-AES）可以有效减少ICP法的光谱干扰，提高选择性,并应用于元素化学形态的分析，解决物质的状态和价态分析问题。
[1]张建华,李宇彤，田玲•冶金分析[J]1996,16（5）:
491
[2]杨荣全,等.冶金分析[J],1987,7（6）:
57.
[3]应海,杨原,王小如,黄本立.光谱学与光谱分析[J],1998,18（6）:
687.
[4]彭学军,江祖成,曾云鹗.分析化学,1993;21（12）:
1410-1413
⑸林群ICP一AESfc同时测定水中锰铁、铜锌银、镐、铅铝的含量
⑹郑国经，韩炳衡.ICP-AESS直接测定钢铁及合金钢冶金研究院论文集M],1996.
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