安捷倫Agilent ICP-MS原理
ICP-MS是一種多元素分析技術(shù)，具有*的靈敏度和的樣品分析能力。ICP-MS儀器用等離子體（ICP）作為離子源，質(zhì)譜（MS）分析器檢測(cè)產(chǎn)生的離子。它可以同時(shí)測(cè)量周期表中大多數(shù)元素，測(cè)定分析物濃度可低至亞納克/升（ng/l）或萬(wàn)億分之幾（ppt）的水平。
圖1. 安捷倫ICP-MS結(jié)構(gòu)圖
等離子體離子源
通常，液體樣品通過(guò)蠕動(dòng)泵引入到一個(gè)霧化器產(chǎn)生氣溶膠。雙通路霧室確保將氣溶膠傳輸?shù)降入x子體。在一套形成等離子體的同心石英管中通入氬氣（Ar）。炬管安置在射頻(RF)線圈的中心位置，RF能量在線圈上通過(guò)。強(qiáng)射頻場(chǎng)使氬原子之間發(fā)生碰撞，產(chǎn)生一個(gè)高能等離子體。樣品氣溶膠瞬間在等離子體中被解離（等離子體溫度大約為6000 - 10000 K），形成被分析原子，同時(shí)被電離。將等離子體中產(chǎn)生的離子提取到高真空（一般為10-4 Pa）的質(zhì)譜儀部分。真空由差式抽真空系統(tǒng)維持：被分析離子通過(guò)一對(duì)接口（稱(chēng)作采樣錐和截取錐）被提取。
四極桿質(zhì)譜儀
被分析離子由一組離子透鏡聚焦進(jìn)入四極桿質(zhì)量分析器，按其質(zhì)荷比進(jìn)行分離。之所以稱(chēng)其為四極桿，是因?yàn)橘|(zhì)量分析器實(shí)際上是由四根平行的不銹鋼桿組成，其上施加RF和DC電壓。RF和DC電壓的結(jié)合允許分析器只能傳輸具有特定質(zhì)荷比的離子。
檢測(cè)器
zui后，采用電子倍增器測(cè)量離子，由一個(gè)計(jì)數(shù)器收集每個(gè)質(zhì)量的計(jì)數(shù)。
質(zhì)譜
質(zhì)譜圖非常簡(jiǎn)單。每個(gè)元素的同位素出現(xiàn)在其不同的質(zhì)量上（比如，27Al會(huì)出現(xiàn)在27 amu處），其峰強(qiáng)度與該元素在樣品溶液中同位素的初始濃度直接成正比。1-3分鐘內(nèi)可以同時(shí)分析從低質(zhì)量的鋰到高質(zhì)量數(shù)的鈾范圍內(nèi)的大量元素。用ICP-MS，一次分析就可以測(cè)量濃度水平從ppt級(jí)到ppm級(jí)的很寬范圍的元素。
圖2. 河水的ICP-MS質(zhì)譜圖
應(yīng)用
ICP-MS廣泛用于許多工業(yè)領(lǐng)域，包括半導(dǎo)體工業(yè)、環(huán)境領(lǐng)域、地質(zhì)領(lǐng)域、化學(xué)工業(yè)、核工業(yè)、臨床以及各類(lèi)研究實(shí)驗(yàn)室，是痕量元素測(cè)定的關(guān)鍵分析工具。
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