等離子體射頻發(fā)生器的設(shè)計(jì)方法主要分為兩種：驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)和振蕩器設(shè)計(jì)。在驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)中，等離子體加感線圈由放大固定頻率的射頻信號(hào)源直接驅(qū)動(dòng)。由于等離子體阻抗取決于對(duì)等離子體的樣品裝載，所以必須一直不斷地監(jiān)測(cè)和調(diào)整阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)。在某些系統(tǒng)中，匹配網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)或多個(gè)機(jī)械可調(diào)（電機(jī)驅(qū)動(dòng)）可變電容器。驅(qū)動(dòng)模式的等離子體發(fā)生器一般具有較好的振幅穩(wěn)定性和較低的相位噪音，同時(shí)等離子體條件不變。但是當(dāng)?shù)入x子體阻抗因?yàn)闃悠忿D(zhuǎn)變、快速電壓瞬變樣品負(fù)載或向等離子體引入不同類型的氣體而發(fā)生突變時(shí)，該系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間相對(duì)較慢

基于振蕩器的等離子體發(fā)生器的主要優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)向等離子體載入不同的樣品時(shí)阻抗匹配的響應(yīng)時(shí)間較快。在典型的振蕩器設(shè)計(jì)中，等離子體由變頻振蕩器驅(qū)動(dòng)，例如壓控振蕩器（VCO）。用控制電壓調(diào)整振蕩頻率，從而達(dá)到優(yōu)的阻抗匹配。阻抗網(wǎng)絡(luò)的相位失配被用作反饋信號(hào)，從而調(diào)整頻率達(dá)到優(yōu)的阻抗匹配。與采用機(jī)械調(diào)整方式的驅(qū)動(dòng)模式等離子體發(fā)生器相比，頻率調(diào)整由電子完成，所以實(shí)際上響應(yīng)時(shí)間是瞬時(shí)的。但與射頻頻率相比，相位失配信號(hào)是一個(gè)低頻模擬信號(hào)。因此頻率調(diào)整速度受限于 VCO 的響應(yīng)時(shí)間和電路系統(tǒng)中所有低通濾波器的總時(shí)間常數(shù)。

和典型的 VCO 型振蕩器設(shè)計(jì)不一樣，NexION 2000 射頻發(fā)生器的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)是振蕩核心不可分割的一部分。作為反饋信號(hào)的等離子體加感線圈的直接采樣可以在幾個(gè)射頻周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)阻抗匹配，只需幾微秒即可轉(zhuǎn)換。因此，與等離子體匹配時(shí)長大約為一秒的典型 VCO 型振蕩器相比，它能使響應(yīng)更快。這一點(diǎn)至關(guān)重要，特別是對(duì)于優(yōu)化的功率傳輸，可以在等離子體點(diǎn)火和分析較難的樣品（例如，等離子體阻抗突變，如果阻抗沒能快速匹配等離子體就會(huì)熄滅）時(shí)穩(wěn)定等離子體。

振蕩器基于平衡設(shè)計(jì)方法具有不同的振蕩核心，這樣一來射頻輸出可以略有區(qū)別地驅(qū)動(dòng)等離子體加感線圈，將等離子體電勢(shì)降至低。另外，一對(duì)大功率晶體管生成的輸出功率可以憑借低損耗阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)等離子體加感線圈，無需為了功率合成使用一系列晶體管。阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)配備有穩(wěn)健的部件，其額定擊穿限值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過規(guī)定的操作條件。大多數(shù)等離子體發(fā)生器可在 27 或 40 MHz 的標(biāo)稱頻率下運(yùn)行。射頻發(fā)生器頻率對(duì) ICP-MS 分析性能特征的影響一直頗有爭(zhēng)議。但是過去的很多研究在比較兩個(gè)頻率時(shí)忽略了二次放電、MS 接口和離子采樣過程的影響。另外也沒有考慮選擇等離子體頻率的一個(gè)重要決定性因素，即平衡與不平衡發(fā)生器的效果。隨著操作頻率的增加，包括靜電屏蔽在內(nèi)的針對(duì)不平衡系統(tǒng)的技術(shù)逐漸表現(xiàn)欠佳，這也解釋了這些技術(shù)只能在27 MHz條件下使用的原因。 NexION 2000 ICP-MS 的研發(fā)過程開展了大量模擬和實(shí)驗(yàn)室研究，旨在在分析性能和等離子體基本原理的基礎(chǔ)上確定的操作頻率。使用平衡射頻發(fā)生器時(shí)，由于透入深度更深，較低的頻率通常生成氣體動(dòng)力學(xué)溫度較高的等離子體；但如果將頻率調(diào)高，耦合效率則有所改善，從而增強(qiáng)了穩(wěn)健性和等離子體穩(wěn)定性，改善了對(duì)復(fù)雜基體、有機(jī)溶劑和混合氣體等離子體的耐受性?；谶@些研究結(jié)果，專為 NexION 2000 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的射頻發(fā)生器預(yù)計(jì)在 34 MHz 的頻率下運(yùn)行，大約為 27 MHz 和 40 MHz 的中間點(diǎn)，以便更好地融合這兩個(gè)頻率的性能

*、高成功率的點(diǎn)炬 NexION 2000 ICP-MS 的等離子體發(fā)生器為用戶提供*、不熄炬的體驗(yàn)。以它的設(shè)計(jì)等離子體點(diǎn)火的成功率幾乎為 100%。例如，近期對(duì)許多 NexION 2000 儀器進(jìn)行了加速點(diǎn)火測(cè)試：對(duì)儀器進(jìn)行點(diǎn)炬 / 熄炬的背對(duì)背測(cè)試成功率為 99.97% （1 次失敗）至 100%（零失?。?。