1、結構和性能
玻璃同心霧化器在ICP光譜儀器應用較多。最初曾將原子吸收光度計上的同心霧化器用在icp光譜裝置上。實驗表明，這類霧化器載氣流量，試液提升量也較高，靈敏度低且試液消耗較多，不適于ICP光譜分析。于是專門研制用于ICP光源的低載氣流量霧化器，其產品目標準化和系列化，這一工作最初由Meinhard等完成的，通稱為Meinhard霧化器，其結構如圖1所示。
圖1 Meinhard玻璃同心霧化器
Meinhard玻璃同心霧化器可分為A型、C型及K型三種，它們的主要區別在于噴口形狀及加工方法。如圖2所示，A型為標準型，已商品化多年，應用最多，如TR-230-A1型霧化器，它的噴口處毛細管和外管處于同一平面，端面用金剛砂磨平。C型霧化器端口與A型不同，其中心管縮進約0.5mm，目的在于防止高鹽分溶液霧化時在端口沉積，并能提高霧化效率。這種內混式霧化器加工難度較大。K型玻璃同心霧化器也是內混式，但中心毛細管未經加工磨光。
圖2 三種Meinhard霧化器端口結構
在分析高鹽溶液時，為抑制鹽類在霧化器噴口的沉積，將玻璃同心霧化器外管出口制成喇叭形（見圖3），可以霧化含氯化鈉很高的試液。
圖3 LB霧化器原理
2、作用原理
玻璃同心霧化器的作用是把試液霧化成氣溶膠并通過霧室導入到炬管及等離子體。分析溶液甪泵或由Venturi效應所造成的負壓而吸入霧化器。在霧化器毛細中心管出口處，因載氣流速很快（約150～200m/s），而試液流速較慢，兩者之間產生摩擦力，液流被拉細并被氣流沖擊破碎成霧滴。形成最初的氣溶膠流，稱為一次氣溶膠。氣溶膠流在前進過程中，大氣溶膠受到氣流沿徑向和切向動壓力的作用進一步細，較細的氣溶膠被載氣送入等離子體。未細化的大氣溶膠凝結后排入廢液容器，圖4為霧化過程示意圖。
圖4 霧化過程示意圖
1-同心霧化器，2-一次氣溶膠；3-去ICP來源；4-二次氣溶膠
3、玻璃同心霧化器的霧化特性
在無蠕動泵進樣條件下，載氣壓力（或流量）是影響霧化特性的重要參數。主要霧化特性包括試液提升量、進樣效率及進樣速率。進樣效率是進入等離子體的試液量與提升量的比值，以百分數表示。進樣速率是單位時間進入等離子體的物質絕對量。圖5是玻璃同心霧化器的典型霧化特性曲線。
圖5 同心霧化器霧化特性
1-進樣速率；2-提升量；3-進樣效率
由圖5可以看出，隨著霧化壓力的增加，試液提升量逐漸增加，而進樣效率卻逐漸降低，這是因氣溶膠中大顆粒霧滴所占比重增加，廢液量增多。對每個霧化器而言，進樣速率在某一載氣壓力下有一最大值。實驗表明，增加提升量并不總能獲得更高的譜線強度。
玻璃同心霧化器對試液的含鹽量是很敏感的，因為試液中鹽量的增加，顯著地改變試液物理性質，將導致提升量的降低。此外，試液含鹽量的增加不僅會影響提升量，而且將導致光譜背景的增加。圖6顯示含5%NaCl的硝酸溶液在噴霧數分鐘后光譜背景急劇增加。造成這種現象的原因是霧化時鹽類在噴口處沉積，部分阻塞噴口環形載氣通路，降低載氣流量，從而提高光譜背景值。圖6中背景波長為324.7nm。
圖6 試液含鹽量對Cu（I）324.7nm光譜背景的影響
△-5%NaCl2%硝酸溶液；○-1%NaCl2%硝酸溶液；◇-1000mg/LCa+Mg的2%硝酸溶液；×-2%硝酸溶液（去離子水）