ICP - MS原理 - 图文

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:

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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

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/gfoa.html