前言
现代分析仪器中，对于溶剂中金属的分析比较普遍的应用是采用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP），或者是电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS），并逐渐取代了传统的原子吸收（AA），概因发射光谱法技术灵敏度足够高，也就是检出限足够低；同时动态线性范围完胜吸收光谱。同时如果考虑到分析速度以及结果精密度的因素，这种趋势成为一种必然。
等离子体
人类对于等离子的物理学研究已经超过150年以上，这种有别于固体、液体、气体的物质，一般是由于一些气态原子及原子团被高温或其他原因持续输入能量，使得原子核外的电子脱离了原子核的束缚，也就是发生“电离”，电离之后带正电的原子核与电子组成了一大坨正负离子团，因此有时等离子体也被翻译为“电浆”。
德国是最开始研究等离子体的，有据可考的是Bonn跟他的学生Johann Wilhelm Hittorf二人在1865年发表名为“初步原子化的气态物质点燃及蒸发后生成的光谱研究”的文章为第一篇正式论述相关性质的文献，而且引起了此后大名鼎鼎的汤普逊爵士的注意，并由该文章启发发现了电子的存在。当然另有一种说法是1884年W Hittorf发现高频感应在真空管内产生的辉光，是等离子放电的最初观察，总之人没有变。此后1928年，兰谬尔重复了相关实验并进行了一定拓展，最后将该类物质命名为“等离子体”，也就是希腊语“结构”的意思。随着等离子物质的理论完善，人们于是开始思考如何利用这种物质一些物理特性开展实验，譬如说，这是种天然的导体；它以被磁场/电场捕捉，移动乃至加速；它蕴藏着巨大的能量等等。那么就有望在一定的实验条件下，利用这些特性去开发新的技术或者工艺。
ICP的原理
样品由载气带入雾化系统进行雾化后，以气溶胶形式进入等离子体的轴向通道，在高温和惰性气氛中被充分蒸发、原子化、电离和激发，发射出所含元素的特征谱线。根据特征谱线的存在与否，鉴别样品中是否含有某种元素（定性分析）；根据特征谱线强度确定样品中相应元素的含量（定量分析）。
开端
ICP最早可以追溯至1956年，当时在荷兰的国际光谱学术研讨会上，德国人报告开发了一种新型的等离子体火炬生成技术，其原理与现在的差不多，也就是用当时的巴宾顿式的雾化器生成气雾，然后利用线圈的高频振荡向其“注入”能量使其等离子化。很容易看出，作为生成等离子火炬的核心技术，如何产生稳定的高频电流输送给电感线圈是其中的关键。至此，世界科学家的技术路线分裂成了两条，一条是英国线，而另外一条是德-美线。
两条路线
英国线的代表人物是G.I.Babat，T.B.Reed及Stanley Greenfield等人，他们主张采用高功率发生器，并且完善了相关理论，在1961年做出了样机，1964年做出了成品并发表了ICP在原子光谱上的应用报告。其中Babat发现了常压下的氩气ICP放电；Reed则设计出了同心等离子炬管，稳定生成了ICP火焰；Greenfiled作为集大成者，曾向世界骄傲地宣布“没有分析不了的样品”。实际上也是如此，他们的研究奠定了现代ICP的基础。当然，作为科学家，他们并没有在产品优化的方面进一步深入。毕竟，发表相关的研究成果是第一要务。
德-美线则要零碎曲折一些，因为很多科学家分别在不同的细分领域在进行探究。譬如严谨的德国人一直在纠结究竟是采用微波等离子体发生技术还是电感耦合等离子体发生技术；到底是用氮气还是用氩气作为燃烧气，还有一些人在尝试利用超声雾化技术向离子源导入液体样品；他们的美国同行则忙于论证究竟是采用低功率发生器还是高功率发生器。后来在1964年，德国人与美国人共享了自己的研究成果，也走上了仪器设计之路，与英国线相反，他们走的是低功率的路线（也就是现代ICP的前身Fassel设计）。还有一件不得不提的事情，当年由于东西德分裂导致东德境内所有有关ICP的项目都被砍掉，作为该项技术的发源地，这差点宣布了ICP的死刑。
产品化
此后高-低之争仍在继续，不过不论科学家如何吵闹，ICP此时还停留在实验室当中，没有走入大众视野，直到1973年。美国人在二战之后经济得到了长足的发展，各种科学技术井喷，资金人才也雄厚无比，一旦资本介入，很容易想象技术的转化程度能有多快。彼时有家名为KONTRON的公司参加了荷兰的第十七届国际光谱学术研讨会，听说有种技术能够实现ng/L的检出限之后两眼冒光，立刻决定去参观一下实验室深入了解情况，并决定开始量产。德国人也不甘示弱，在走访了有关科学家之后也对该技术交口称赞，一家名为霍希钢铁的公司订购了美国产的2kW的射频发生器，准备大显身手。显然他们更接受的是低功率的ICP技术，两家均在次年开发出了样机。
1975年，KONTRON第一台ICP闪亮登场，并在同年的法国举办的第十七届国际光谱学研讨会1975分会上正式亮相。1976年在荷兰第一届ICP技术交流会举办。此后，科学界与工业界共同携手，进一步推动该技术走向成熟。包含匹配箱、气体供应以及燃烧头设计，数据采集，诸多难题一一克服，连电器巨头飞利浦也亲自下水参与制造。
继续发展
对于ICP这种类型的设备来说，从一诞生开始，其瞄准的方向就是金属元素，鉴于元素的种类有限远没有有机物复杂，因此它的方法开发并不算复杂。仪器性能的优化反而成为该类技术发展的最重要的环节。此后，更加复杂的连续波长扫描仪被开发出来，使得ICP不再依赖于预设波长从而可以连续测试多个金属离子；原子吸收光谱仪的石墨炉也被拿出来借鉴，解决固体样品的测试问题。此外，像铁基元素中镁的测定这种杂质定量，微升级样品进样，与气相色谱联用等技术纷纷破土而出。
尾声
是的，ICP技术的诞生相比其他类型的仪器似乎并不算复杂，其原理决定如此，因此到1980年左右，ICP基本已经得到了相当的普及。随着能够提供高分辨力的中阶级光栅引入以及检测器的进步（CID、CCD代替了传统的光电倍增管PMT），全谱ICP至此成熟。此后该技术的发展趋于缓慢，直到ICP-MS的横空出世，再次吸引了世界的目光。
参考文献：
1. J. Anal. At. Spectrom., 2016, 31, 22
2. DOI: 10.3969/j.issn.1000-7571.2001.01.013
