電感耦合等離子體質(zhì)譜儀
測定超痕量元素和同位素比值的儀器。由等離子體發(fā)生器,霧化室,炬管,四極質(zhì)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(jìn)入四極質(zhì)譜分析器,經(jīng)濾質(zhì)器質(zhì)量分離后,到達(dá)離子探測器,根據(jù)探測器的計數(shù)與濃度的比例關(guān)系,可測出元素的含量或同位素比值。其優(yōu)點是:具有很低的檢出限(達(dá)ng/ml或更低),基體效應(yīng)小,譜線簡單,能同時測定許多元素,動態(tài)線性范圍寬及能快速測定同位素比值。地質(zhì)學(xué)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。
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的工作原理
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)工作原理是根據(jù)被測元素通過一定形式進(jìn)入高頻等離子體中,在高溫下電離成離子,產(chǎn)生的離子經(jīng)過離子光學(xué)透鏡聚焦后進(jìn)人四極桿質(zhì)譜分析器按照荷質(zhì)比分離,既可以按照荷質(zhì)比進(jìn)行半定量分析,也可以按照特定荷質(zhì)比的離子數(shù)目進(jìn)行定量分析。該類型質(zhì)譜儀主要由離子源、質(zhì)量分析器和檢測器三部分組成,還配有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、供電控制系統(tǒng)等。
常用的進(jìn)樣方式是利用同心型或直角型氣動儀器產(chǎn)生氣溶膠,在載答氣載帶下噴入焰炬,樣品進(jìn)樣量大約為1ml/min,是靠蠕動泵送入儀器的。
儀器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(jìn)入四極質(zhì)譜分析器,經(jīng)濾質(zhì)器質(zhì)量分離后,到達(dá)離子探測器,根據(jù)探測器的計數(shù)與濃度的比例關(guān)系,可測出元素的含量或同位素比值。
電感耦合等離子質(zhì)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(fā)射光譜中使用的基本相同。所使用的質(zhì)量分析器、離子檢測器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)又與四極桿GC-MS儀器相類似。質(zhì)量分析器多采用四極桿質(zhì)譜計,也有采用具有高分辨的雙聚焦扇形磁場質(zhì)譜計、飛行時間質(zhì)譜計等。該技術(shù)的特點:靈敏度高;速度快,可在幾分鐘內(nèi)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(shù)要少;線性范圍可達(dá)7~9個數(shù)量級;樣品的制備和引入相對于其他質(zhì)譜技術(shù)簡單;既可用于元素分析,還可進(jìn)行同位素組成的快速測定;測定精密度(RSD)可到%。