ICP矩焰形成的過程(見圖1)就是ICP工作氣體電離的射感應線圈過程。

圖1 等離子體焰炬
形成ICP炬焰必須具備四個條件:
(1)負載線圈
為2~4匝鋼管,中心通水冷卻。高頻發生器為其提供高頻能源。頻率采用27.12MHz或40.68MH工頻,功率為1~1.6kW。
(2)ICP炬管
由三管同心石英玻璃制成。外管?約20mm、中間管?≈16mm、內管出口處? 1.2~2mm。外管氣體以切線方向進入。
(3)工作氣體
一般使用氬氣,外管與中間管之間通氯等離子體入10~20L/min氬氣,稱為等離子氣(通常稱為冷卻氣),它是形成等離子體的主要氣體,起到冷卻炬管的作用。中間管與內管之間通入0.5~1.5L/min氬氣,稱為輔助氣,它的作用是提高火焰高度,保護內管。內管通入0.2~2L/min氬氣,稱為載氣,它的作用是將樣品氣溶膠帶入ICP火焰。
(4)高壓Tesla線圈
通過尖端放電引入火種,使氬氣局部電離為導電體,進而產生感應電流。當高頻電流通過負載線圈時,其周圍空間產生交變磁場H,這種交變磁場使空間氣體電離,但此時它仍是非導體。炬管內雖有交變磁場卻不能形成等離子體火焰。如果在管口處用Tesla線圈放電,引入幾個火花,使少量氬氣電離,產生電子和離子的“種子”。這時,交變磁場就立即感應這些“種子”,使其在相反的方向上加速并在炬管內沿閉合回路流動,形成渦流。這些電子和離子被高頻場加速后,在運動中遭受氣流的阻擋而發熱,達到高溫,同時發生電離,出現更多的電子和離子,而形成火焰狀的等離子焰炬。此時,負載線圈像一個變壓器的初級線圈,等離子體火焰是變壓器的次級線圈,也是它的負載。高頻能量通過負載線圈第耦合到等離子體上,而使ICP火焰維持不滅。