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安捷伦Agilent ICP-MS原理
更新时间:2016-12-19   点击次数:1499次

安捷伦Agilent ICP-MS原理
ICP-MS是一种多元素分析技术,具有*的灵敏度和的样品分析能力。ICP-MS仪器用等离子体(ICP)作为离子源,质谱(MS)分析器检测产生的离子。它可以同时测量周期表中大多数元素,测定分析物浓度可低至亚纳克/升(ng/l)或万亿分之几(ppt)的水平。


图1. 安捷伦ICP-MS结构图

 



等离子体离子源
通常,液体样品通过蠕动泵引入到一个雾化器产生气溶胶。双通路雾室确保将气溶胶传输到等离子体。在一套形成等离子体的同心石英管中通入氩气(Ar)。炬管安置在射频(RF)线圈的中心位置,RF能量在线圈上通过。强射频场使氩原子之间发生碰撞,产生一个高能等离子体。样品气溶胶瞬间在等离子体中被解离(等离子体温度大约为6000 - 10000 K),形成被分析原子,同时被电离。将等离子体中产生的离子提取到高真空(一般为10-4 Pa)的质谱仪部分。真空由差式抽真空系统维持:被分析离子通过一对接口(称作采样锥和截取锥)被提取。

四极杆质谱仪
被分析离子由一组离子透镜聚焦进入四极杆质量分析器,按其质荷比进行分离。之所以称其为四极杆,是因为质量分析器实际上是由四根平行的不锈钢杆组成,其上施加RF和DC电压。RF和DC电压的结合允许分析器只能传输具有特定质荷比的离子。

检测器
zui后,采用电子倍增器测量离子,由一个计数器收集每个质量的计数。

质谱
质谱图非常简单。每个元素的同位素出现在其不同的质量上(比如,27Al会出现在27 amu处),其峰强度与该元素在样品溶液中同位素的初始浓度直接成正比。1-3分钟内可以同时分析从低质量的锂到高质量数的铀范围内的大量元素。用ICP-MS,一次分析就可以测量浓度水平从ppt级到ppm级的很宽范围的元素。


图2. 河水的ICP-MS质谱图



应用
ICP-MS广泛用于许多工业领域,包括半导体工业、环境领域、地质领域、化学工业、核工业、临床以及各类研究实验室,是痕量元素测定的关键分析工具。

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