手術 図2. 誘導結合プラズマトーチの構造。[ 3 ] ICPの形状には、平面型（図3（a））、円筒型[ 4 ] [ 5 ]
図3．従来のプラズマインダクタ 平面形状の場合、電極は平らな金属片を螺旋状に巻いたものです。円筒形状の場合、それはらせん状の バネのようなものです。半トロイダル形状の場合、それは主直径に沿って2等分されたトロイダルソレノイドです。
コイルに時間的に変化する電流が流れると、その周囲に時間的に変化する磁場が発生し、磁束が変化する。
Φ = π r 2 H = π r 2 H 0 コス ω t {\displaystyle \Phi =\pi r^{2}H=\pi r^{2}H_{0}\cos \omega t}
ここで、r はコイル（および石英管）の中心までの距離である。
ファラデー・レンツの誘導法則 によれば、これは希薄 ガス中に方位角方向の 起電力を 生み出す。
U = − d Φ d t {\displaystyle U=-{\frac {d\Phi }{dt}}}
これは、電界 強度が
E = U 2 π r = ω r H 0 2 罪 ω t {\displaystyle E={\frac {U}{2\pi r}}={\frac {\omega rH_{0}}{2}}\sin \omega t} 6 ]
これにより電子軌道が形成され[ 5 ]、 プラズマ が生成されます。rへの依存性から、ガスイオンの運動は炎の外側領域で最も激しく、そこでは温度が最も高くなります。実際のトーチでは、炎は外部からの冷却ガスによって冷却されるため、最も高温の外側部分は熱平衡状態にあります。そこでの温度は5,000～6,000 Kに達します。[ 7 ] ハミルトン・ヤコビ方程式を参照してください。
コイルを含む RLC 回路 で使用される交流の周波数は通常 27〜41 MHz です。プラズマを誘起するために、ガス出口の電極で火花を発生させます。アルゴンは、一般的に使用される希薄ガスの一例です。プラズマの高温により分子の原子化が可能になり、多くの元素を定量できます。さらに、約 60 種類の元素では、トーチ内でのイオン化度が 90% を超えます。ICP トーチは約 1250〜1550 W の電力を消費し、これはサンプルの元素組成 (イオン化エネルギーが 異なるため) によって異なります。[ 7 ]
ICPには、プラズマ密度が低い容量性（E）モードとプラズマ密度が高い誘導性（H）モードという2つの動作モードがあります。E加熱モードからH加熱モードへの遷移は、外部入力によって発生します。[ 8 ]
アプリケーション プラズマ電子の温度は 、約6,000 Kから約10,000 Kの範囲で、通常は中性粒子の温度よりも数桁高い。アルゴンICPプラズマ放電の温度は、典型的には約5,500～6,500 Kであり、太陽の表面（光球）で到達する温度（約4,500 K～約6,000 K）に匹敵する。ICP放電は、 10¹⁵ cm⁻³オーダーの比較的高い電子密度を持つ。そのため、ICP放電は、 高密度プラズマ（HDP）が必要とされるあらゆる場所で幅広く利用されている。
ICP放電のもう一つの利点は、電極が反応室の外部に完全に配置されているため、汚染が比較的少ないことです。これに対し、容量結合プラズマ （CCP）では、電極は反応室内部に配置されることが多く、プラズマやそれに続く反応性化学種 に曝されます。
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