電感耦合等離子質譜儀
ICP-MS儀器所使用的等離子體除了方位和線圈接地方式外,與發射光譜中使用的基本相同。所使用的質量分析器、離子檢測器和數據采集系統又與四極桿GC-MS儀器相類似。質量分析器多采用四極桿質譜計,也有采用具有高分辨的雙聚焦扇形磁場質譜計、飛行時間質譜計等。該技術的特點:靈敏度高;速度快,可在幾分鐘內完成幾十個元素的定量測定;譜線簡單,干擾相對于光譜技術要少;線性范圍可達7~9個數量級;樣品的制備和引入相對于其他質譜技術簡單;既可用于元素分析,還可進行同位素組成的快速測定;測定精密度(RSD)可到%。
ICP-MS
ICP-MS全稱電感耦合等離子體質譜(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry),可分析幾乎地球上所有元素(Li-U)。
ICP-MS技術是80年代發展起來的新的分析測試技術。它以將ICP的高溫(8000K)電離特性與四極桿質譜計的靈敏快速掃描的優點相結合而形成一種新型的強有力的元素分析、同位素分析和形態分析技術。
該技術提供了極低的檢出限、極寬的動態線性范圍、譜線簡單、干擾少、分析精密度高、分析速度快以及可提供同位素信息等分析特性。
自1984年臺商品儀器問世以來,這項技術已從在地質科學研究的應用迅速發展到廣泛應用于環境保護、半導體、生物、醫學、冶金、石油、核材料分析等領域。被稱為當代分析技術激動人心的發展。
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