目前多数ICP光源的频率是27 120MHz及40.68MHz,这是由分析性能和国家电波管制规范所决定的。在早期曾使用和研究过多种频率的ICP光源:1.6MHz,3.4MHz,4.8MHz,5.4MHz,7MHz,9.2MHz,30MHz,36MHz,40MHz,50MHz。试验表明,27~40MHz具有较好的分析性能和操作性能。下面具体说明频率的影响。
(1)较高的频率可降低维持放电所需的功率:5MHz时需5~6kW;9MHz即降低至3kW;21MHz一般仅用约1.5kW左右;60MHz时需0.8~1.0kW。
(2)功率降低也可节省大量工作气体氩气。因为冷却气消耗量减少了。降低功率及增加频率有助于改善ICP光谱分析的经济性。
(3)振荡频率的变化影响激发温度和电子密度。一般认为,提高振荡频率将降低激发温度和电子密度。
(4)较高频率有助形成较宽的等离子体中心进样通道,容易进样。
(5)振荡频率的增加将降低MgII/MgI比值,亦即降低光源的稳健性,增加ICP光源对基体效应的敏感性。
(6)40MHz电源和5MHz电源相比,可明显改进检出限,参见表1。56MHz的检出限比27.12MHz略好一些,但检出限的微小差异并不明显影响检出能力。
表1 电源频率对检出限的影响
(7)56MHz电源较27MHz电源有较高的信背比。其信背比改进程度因元素及分析线而异。如在去离子水溶液中,Cu327.396nm分析线改进的倍数是8(56MHz/27MHz光源),而B 208.893nm仅1.7倍,Ni 231.604nm为3.5倍。对有机溶剂样品(二甲苯中油样)则有相反的效果,V 311.071nm的改进倍数为0.8。
(8)电源频率对测量精度没有显著影响。27MHz和56MHz的电源测量空白溶液的相对偏差相同。