电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）的原理基于等离子体激发原子发射特征光谱的分析技术，其核心过程可概括为以下几个步骤：

一、等离子体产生

高频电磁场激发

通过高频电流（通常为1000-4000Hz）在耦合线圈中产生交变磁场，使氩气分子振动、旋转并电离，形成高温等离子体炬。 等离子体炬管内通冷却气（如氩气）以稳定等离子体并冷却管壁，防止管壁熔化。

样品引入与雾化

样品溶液经雾化器形成1-10μm气溶胶，通过氩气引入等离子体炬管核心区。雾化室去除大雾滴，确保微滴快速去溶、蒸发、原子化和电离。

二、原子激发与光谱发射

原子化与电离

样品中的元素原子在高温等离子体中被电离为基态、激发态和离子态。氩气等离子体与样品相互作用，使原子获得能量跃迁至激发态。

特征光谱发射

激发态原子在返回基态时释放特定波长的光，形成特征光谱。不同元素具有独特的光谱线（如钠线为589.3nm、钾线为766.0nm等）。

三、光谱检测与定量分析

光束分离与聚焦

光学系统（如光栅或狭缝）将发射光分离为不同波长，通过光电倍增管检测光强。

定量分析

根据光谱线强度与已知元素浓度的标准曲线进行校准，通过公式 $I = aC^b$（其中 $I$ 为光谱强度，$C$ 为元素浓度）计算样品中各元素的含量。

四、技术特点

多元素同步分析：

可同时检测样品中多种元素（如金属、非金属等），检测限低至ppm级。

宽动态范围：适用于痕量元素分析，动态范围可达10^4-10^6倍。

抗干扰能力强：对样品基体效应、背景干扰有较好校正能力。

总结

ICP-OES通过高频电磁场产生等离子体，实现样品中元素的原子化、电离和特征光谱发射，结合光谱强度与标准曲线进行定量分析。其高灵敏度、多元素同步检测能力使其成为材料科学、环境监测、地质勘探等领域的常用分析手段。