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ICP-OES는 여기상태의 원자나 이온이 방출하는 빛을 측정함으로써 정성 및 정량을 분석하는 방법을 사용하며, 시료(일반적으로 액체)가 플라즈마에 도입되며 광학 시스템(분광계)은 원소의 특정 광 파장을 분리하고 분해된 빛을 가능한 한 효율적으로 검출기에 집중시키기 위해 사용됨. 분광계는 전면 광학계(fore-optics) 및 단색화 또는 다색화 장치의 두 섹션으로 구성됨. 광선이 단색화 또는 다색화 장치로부터 방출되면 검출기에 초점을 맞춰지며 이때 유도되는 신호를 처리하여 원소 조성을 정량화할 수 있음.
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