電感耦合等離子體質譜儀
測定超痕量元素和同位素比值的儀器。由等離子體發生器,霧化室,炬管,四極質譜儀和一個快速通道電子倍增管(稱為離子探測器或收集器)組成。其工作原理是:將溶液樣品送入等離子體光源,在高溫下汽化,解離出離子化氣體,通過銅或鎳取樣錐收集的離子,在低真空約帕壓力下形成分子束,再通過1~2毫米直徑的截取板進入四極質譜分析器,經濾質器質量分離后,到達離子探測器,根據探測器的計數與濃度的比例關系,可測出元素的含量或同位素比值。其優點是:具有很低的檢出限(達ng/ml或更低),基體效應小,譜線簡單,能同時測定許多元素,動態線性范圍寬及能快速測定同位素比值。地質學中用于測定巖石、礦石、礦物、包裹體,地下水中微量、痕量和超痕量的金屬元素,某些鹵素元素、非金屬元素及元素的同位素比值。
ICP-MS
由于在速度、靈敏度、動態范圍和元素測量范圍中的優勢而處于的地位。能夠快速測量高濃度的元素(ppb到ppm級)的特點使其成為AES的可行的替代方法。同時ICP-MS在許多痕量和超痕量元素測定中超越了石墨爐原子吸收光譜法(GFAAS)的檢出能力(ppt級)。 ICP-MS能測量幾乎所有的樣品,并且實現了一次采集完成多元素同時測定,同時提供同位素的信息。形態分析是ICP-MS發展快的領域之一,即色譜技術與ICP-MS的聯用。其中ICP-MS作為檢測器測定樣品中元素的化學價態。這些性能有助于實現ICP-MS在所有領域的廣泛應用,而且確立了ICP-MS在痕量金屬檢測技術中的重要地位。
電感耦合等離子體質譜儀的工作原理分析
高頻振蕩器發生的高頻電流,經過耦合系統連接在位于等離子體發生管上端,銅制內部用水冷卻的管狀線圈上。石英制成的等離子體發生管內有三個同軸氫氣流經通道。冷卻氣(Ar)通過外部及中間的通道,環繞等離子體起穩定等離子體炬及冷卻石英管壁,防止管壁受熱熔化的作用。工作氣體(Ar)則由中部的石英管道引入,開始工作時啟動高壓放電裝置讓工作氣體發生電離,被電離的氣體經過環繞石英管頂部的高頻感應圈時,線圈產生的巨大熱能和交變磁場,使電離氣體的電子、離子和處于基態的nai原子發生反復猛烈的碰撞,各種粒子的高速運動,導致氣體電離形成一個類似線圈狀的等離子體炬區面,此處溫度高達6000一10000攝氏度。樣品經處理制成溶液后,由超霧化裝置變成全溶膠由底部導入管內,經軸心的石英管從噴咀噴入等離子體炬內。樣品氣溶膠進入等離子體焰時,絕大部分立即分解成激發態的原子、離子狀態。當這些激,發態的粒子回收到穩定的基態時要放出一定的能量(表現為一定波長的光譜),測定每種元素的譜線和強度,和標準溶液相比,就可以知道樣品中所含元素的種類和含量