目前ICP光谱仪光源均采用氩气作为工作气体。当所用氩气纯度在99.99％以上时，易于形成稳定的ICP，所需的高频功率也较低。用氩气作为等离子体气分析灵敏度高且光谱背景较低，用分子气体（氮气、空气、氧气、氩-氮混合气）作为工作气体，虽然在较高功率下也能形成等离子体，但点火困难，很难在低功率下形成稳定的等离子体焰炬，所形成的等离子体激发温度也较氯等离子体低。因而未采用氮气和空气等分子气体。
图3 气体热焓与温度的关系
这与单原子气体和分子气体的电离所需能量与气体温度有关。如图3所示，把气体加热到同样温度，分子气体氮气和氢气所消耗的热能远高于单分子气体。分子气体形成离子的过程须将分子状态的气体离解为原子，再进一步电离，需要离解能与电离能，而以原子态存在的，只给予电离能即可（表1）。
表1 气体的电离能
气体 | 氢 （H—H） | 氦 （He） | 氩 （Ar） | 氮 （N-N） | 氧 （O-O） |
离解能（键能） /（kJ/mol） | （436） | — | — | 873（946） | （498） |
电离能（kJ/mol） | 1304 | 1523 | 1509 | 1402 | 1314 |
工作气体的物理性质，如电阻率、比热容及热导率等也影响等离子体形成的稳定性。从表2可看出氩的电阻率、比热容和热导率都是最低的。据实验测试表明，当外管氩气流量为5Lmin、10L/min、15L/min时，石英炬管热传导损耗的总能量分别为60％、43％、20％。氩气为工作气体，维持ICP的最低功率要大大低于用氮气时。提高高频频率可以相应降低维持ICP所需的功率，但用分子气体形成的等离子体，其温度仍要比Ar-ICP和He-ICP低（如图3所示）。
表2 气体的物理参数
气体类型 | 氢 | 氩 | 氦 | 氮 | 氧 | 空气 |
电阻率/Ω.cm 比热容/[(J/g.°C)] 热导率[104W/(cm.°C)] | 5×103 14.23 18.2 | 2×104 0.54 1.77 | 5×104 5.23 15.1 | 105 1.05 2.61 | 105 0.92 2.68 | 105 1.00 2.60 |
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