ICP-MS檢測模式靈活多樣

　　ICP-MS所用電離源是感應(yīng)耦合等離子體（(ICP)，它與原子發(fā)射光譜儀所用的ICP是一樣的，其主體是一個(gè)由三層石英套管組成的炬管，炬管上端繞有負(fù)載線圈，三層管從里到外分別通載氣，輔助氣和冷卻氣，負(fù)載線圈由高頻電源耦合供電，產(chǎn)生垂直于線圈平面的磁場。如果通過高頻裝置使氬氣電離，則氬離子和電子在電磁場作用下又會(huì)與其它氬原子碰撞產(chǎn)生更多的離子和電子，形成渦流。

　　強(qiáng)大的電流產(chǎn)生高溫，瞬間使氬氣形成溫度可達(dá)10000k的等離子焰炬。樣品由載氣帶入等離子體焰炬會(huì)發(fā)生蒸發(fā)、分解、激發(fā)和電離，輔助氣用來維持等離子體，需要量大約為1L每min。冷卻氣以切線方向引入外管，產(chǎn)生螺旋形氣流，使負(fù)載線圈處外管的內(nèi)壁得到冷卻，冷卻氣流量為10-15L每min。

　　ICP-MS被的元素分析方法。ICP-MS的主要優(yōu)點(diǎn)歸納為：試樣是在常壓下引入，外部離子源，即離子并不處在真空中；等離子體的溫度很高，使試樣蒸發(fā)和解離；試樣原子電離的百分比很高；產(chǎn)生的主要是一價(jià)離子；離子能量分散??；離子源處于低電位，可配用簡單的質(zhì)量分析器。正因?yàn)镮CP-MS具有優(yōu)良的分析性能，稱為元素分析中最重要的分析技術(shù)之一。

　　ICP-MS可用于物質(zhì)的定性、半定量和定量分析以及同位素比測定，檢測模式靈活多樣。

　　ICP-MS是由電感耦合等離子體光源(ICP)、接口、光學(xué)系統(tǒng)、四級桿、檢測器及碰撞反應(yīng)池等組成。

　　1、電感耦合等離子體光源（ICP）

　　電感耦合等離子體光源由RF發(fā)生器和進(jìn)樣系統(tǒng)組成。

　　(1)進(jìn)樣系統(tǒng)：它是將溶液樣品轉(zhuǎn)換為氣溶膠，使之進(jìn)入ICP火焰。它包含霧化器、霧室、矩管、等離子氣、輔助氣、載氣以及各種氣路裝置系統(tǒng)。

　　(2)RF發(fā)生器：RF發(fā)生器通過工作線圈給等離子體輸送能量，維持ICP光源穩(wěn)定放電，目前ICP的RF發(fā)生器主要有兩種震蕩類型，即自激式和它激式。

　　2、接口

　　接口一般由2～3個(gè)錐組成，分別為采樣錐和截取錐。采樣孔徑一般為0.75～1mm、經(jīng)冷卻的采樣錐靠近等離子矩管，它的錐間孔對準(zhǔn)矩管的中心管道，錐頂與矩管口距離為1cm左右。在采樣錐的后面有一截取錐，外形比采樣錐小，錐體比采樣錐大。截取錐與采樣錐一樣，在尖頂部有一小孔，兩錐間之間的安裝距離為6～7mm，并在同一軸心線上。

　　由ICP產(chǎn)生的離子經(jīng)采樣孔進(jìn)入真空系統(tǒng)，在這里形成超聲速射流，其中心部分流入截取孔。由于被提取的含有離子的氣體是以超聲速進(jìn)入真空室的，且到達(dá)截取錐的時(shí)間僅需幾個(gè)微秒，所以樣品離子的成分及特性基本沒變化。

　　3、光學(xué)系統(tǒng)

　　光學(xué)系統(tǒng)一般由離子透鏡組成，有離軸設(shè)計(jì)的，也有非離軸設(shè)計(jì)的，主要作用是為了避免中性粒子的干擾，并達(dá)到傳輸離子、聚焦至四級桿的目的。

　　4、四級桿

　　四級桿是由四根截面為雙曲面或圓形的棒狀電極組成，兩組電極間施加一定的直流電壓和頻率為射頻范圍內(nèi)的交流電壓。

　　如果使交流電壓的頻率不變而連續(xù)地改變直流和交流電壓的大小（但要保持它們的比例不變，電壓掃描），或保持電壓不變而連續(xù)地改變交流電壓的頻率（頻率掃描），就可使不同質(zhì)荷比的離子依次到達(dá)收集器（檢測器）而得到質(zhì)譜圖。

　　四級桿的優(yōu)點(diǎn)是：分辨率較高；分析速度極快，與ICP、氣相色譜儀和高效液相色譜儀聯(lián)用，但是準(zhǔn)確度和精密度低于磁偏轉(zhuǎn)型質(zhì)量分析器。

　　5、檢測器

　　檢測器通常采用的是配置電子倍增管的脈沖計(jì)數(shù)檢測器。

　　6、碰撞反應(yīng)池

　　碰撞反應(yīng)池技術(shù)由于原因，各家都不一樣，成為最有區(qū)別的一個(gè)部分。有四級桿設(shè)計(jì)、六級桿設(shè)計(jì)、八級桿設(shè)計(jì)還有使用在接口上設(shè)計(jì)碰撞反應(yīng)池技術(shù)的。四級桿設(shè)計(jì)和其它設(shè)計(jì)不同就在于四級桿能夠進(jìn)行質(zhì)量甄別，也就是可以讓一定范圍內(nèi)的質(zhì)量數(shù)通過。碰撞反應(yīng)池可以使用包括甲烷、氧氣、氫氣和氦氣在內(nèi)的任何一種氣體，還可以用氨氣、氧化氮等強(qiáng)反應(yīng)氣。

　　雖然各家的碰撞反應(yīng)池的設(shè)計(jì)和理念不同，但其去干擾的原理基本一致，主要是通過樣品產(chǎn)生的離子流和氫氣或氦氣或兩者混合氣進(jìn)行碰撞和反應(yīng)。氦氣是惰性氣體，主要起到碰撞作用，氫氣是弱反應(yīng)氣，主要通過反應(yīng)來去除干擾。