ICP - MS原理 - 图文
更新时间:2023-12-20 17:19:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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ICP-MS 基本原理和仪器基本构造
被分析样品通常以水溶液的气溶胶形式引入氩气流中,然后进入由射频能量激发的处于大气压下的氩等离子体中心区;
等离子的高温使样品去溶剂化、汽化解离和电离; 部分等离子体经过不同的压力区进入真空系统,在真空系统内,正离子被拉出并按其质荷比分离;
检测器将离子转化为电子脉冲,然后由积分测量线路计数;
电子脉冲的大小与样品中分析离子的浓度有关,通过与已知的标准或参比物质比较,实现未知样品的痕量元素定量分析。 仪器基本构造
电感耦合等离子体质谱仪组成部分:
① 样品引入系统 ② 离子源 ③ 接口
④ 离子聚焦系统 ⑤ 质量分析器 ⑥ 检测系统
四极杆 检测系统 质量分析器 离子聚焦系统 Turbo Pump 离子源 样
接口部分 品引入
Turbo Pump Rotary Pump Rotary Pump 系统
真空系统
样品引入系统
蠕动泵 雾化器 雾室
离子采集接口 截取锥、采样锥
离子聚焦系统
四极杆 90° 离子聚焦透镜
其原理是利用离子的带电性质,用电场聚集或偏转牵引离子,将离子限制在通向质量分析器
的路径上,也就是将来自截取锥的离子聚焦到质量过滤器,拒绝中性原子并消除来自ICP的光子通过。
四极杆的相对两极连接在一起,幅度为U和V的直流和射频电压分别施加在每根极棒上,一对极棒为正,另一对极棒为负。施加在每对极棒上的电压都具有同样的幅度, 但符号相反, 即有180度的相差,施加的射频电压使所有离子偏转进入一个振荡路径而通过极棒。 在正极棒平面中,较轻的离子有被过分偏转并与极棒相撞的倾向,而较重的离子则有较稳定的路径。在此平面中,四级杆相当于一个高质量过滤器。
在负极棒平面,较重的离子有优先被丢失的倾向,而较轻的离子则有较稳定的路径,因此,四级杆在负极杆平面的作用又相当于一个低质量过滤器。
在同一离子束上,这两个过滤作用同时发生,这种高低质量过滤作用的交叉重叠并列产生了这样一个结构,即:只允许具有某特定m/z的感兴趣的离子被传输。
四极杆系统将离子按质荷比分离后最终引入检测器,检测器将离子转换成电子脉冲,然后由积分线路计数。电子脉冲的大小与样品中分析离子的浓度有关。通过与已知浓度的标准比较,实现未知样品中痕量元素的定量分析。 优点:
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缺点:
?
运行费用高
多元素快速分析 (>75) 动态线性范围宽
检测限低
在大气压下进样,便于与其它进样技术联用(HPLC-ICP-MS)
可进行同位素分析、单元素和多元素分析,以及有机物中金属元素的形态分析
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