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四極桿電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的介紹

更新時(shí)間:2024-10-09

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  四極桿電感耦合等離子體質(zhì)譜儀是一種在多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的精密分析儀器。它結(jié)合了電感耦合等離子體(ICP)的高電離效率和四極桿質(zhì)譜儀的高分辨能力,實(shí)現(xiàn)了對(duì)樣品中微量及痕量元素的快速、準(zhǔn)確分析。
 
  四極桿電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的工作主要基于以下幾個(gè)步驟:
 
  1、樣品引入:被測(cè)樣品通過(guò)一定的方式(如溶液霧化、固體激光剝蝕等)進(jìn)入ICP離子源。
 
  2、電離:在高頻等離子體焰炬中,樣品在高溫下被電離成離子。ICP源利用高頻感應(yīng)電流產(chǎn)生的等離子體,其溫度可達(dá)數(shù)千攝氏度,能夠高效地電離幾乎所有元素。
 
  3、離子傳輸:電離后的離子經(jīng)過(guò)離子光學(xué)透鏡聚焦,形成離子束并進(jìn)入四極桿質(zhì)譜分析器。在這一過(guò)程中,離子傳輸路徑的優(yōu)化設(shè)計(jì)(如二次偏轉(zhuǎn)設(shè)計(jì))可去除中性組分,降低背景和干擾,提高信噪比。
 
  4、質(zhì)量分析:四極桿質(zhì)譜分析器利用射頻電場(chǎng)將離子按照其質(zhì)荷比(m/z)進(jìn)行分離。四極桿由四根平行排列的帶電金屬桿組成,通過(guò)施加特定的射頻電壓,使不同質(zhì)荷比的離子在電場(chǎng)中發(fā)生不同程度的振蕩。只有特定質(zhì)荷比的離子能夠穩(wěn)定通過(guò)四極桿,進(jìn)入檢測(cè)器。
 
  5、檢測(cè):經(jīng)過(guò)四極桿篩選的離子最終進(jìn)入檢測(cè)器,通過(guò)計(jì)數(shù)離子的數(shù)量進(jìn)行定量分析。檢測(cè)器還能提供離子的時(shí)間飛行信息,用于進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析和處理。
 
  四極桿電感耦合等離子體質(zhì)譜儀主要由以下幾個(gè)部分組成:
 
  2、離子源:包括高頻感應(yīng)線圈、等離子體炬管、霧化室等。離子源的主要作用是將樣品引入并電離成離子。
 
  3、離子光學(xué)系統(tǒng):包括離子透鏡、偏轉(zhuǎn)電極等,用于聚焦和傳輸離子束,提高離子傳輸效率并減少背景干擾。
 
  4、四極桿質(zhì)譜分析器:核心部件為四根平行排列的帶電金屬桿,通過(guò)施加射頻電壓實(shí)現(xiàn)離子的質(zhì)荷比分離。
 
  5、檢測(cè)器:通常采用法拉第杯、電子倍增器等檢測(cè)方式,對(duì)通過(guò)四極桿的離子進(jìn)行計(jì)數(shù)和檢測(cè)。
 
  6、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng):包括數(shù)據(jù)采集卡、計(jì)算機(jī)軟件等,用于實(shí)時(shí)處理和分析檢測(cè)數(shù)據(jù),提供定量和定性分析結(jié)果。
 
  7、真空系統(tǒng):維持儀器內(nèi)部的高真空環(huán)境,以保證離子傳輸和檢測(cè)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。
 
  8、供電控制系統(tǒng):提供儀器各部分所需的電源和電壓控制,確保儀器正常運(yùn)行。
 
  四極桿電感耦合等離子體質(zhì)譜儀具有以下顯著的性能優(yōu)勢(shì):
 
  1、智能化操作:配備先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和智能化軟件平臺(tái),簡(jiǎn)化操作流程,提高分析效率。
 
  2、高靈敏度:能夠檢測(cè)到極低濃度的元素,對(duì)于痕量及超痕量元素分析尤為重要。
 
  3、寬動(dòng)態(tài)范圍:無(wú)需電子稀釋等數(shù)學(xué)手段,即可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)范圍不低于10個(gè)數(shù)量級(jí)的檢測(cè)。
 
  4、低檢測(cè)限:能夠檢測(cè)到極低濃度(如ppt級(jí)別)的元素,適用于高靈敏度需求的應(yīng)用場(chǎng)景。
 
  5、高分辨率:四極桿質(zhì)譜分析器具有較高的質(zhì)荷比分辨率,能夠區(qū)分質(zhì)荷比相近的離子。
 
  6、抗干擾能力強(qiáng):三錐接口技術(shù)和高精度六極桿碰撞/反應(yīng)池設(shè)計(jì),能夠有效抑制基質(zhì)效應(yīng)和背景干擾。
 
  7、靈活多變的擴(kuò)展能力:可搭配多種自動(dòng)進(jìn)樣器、稀釋儀、消解儀等附件系統(tǒng),滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的分析需求。
 

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