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(cè)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(cè)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(dòng)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(dòng)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133.322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(cè)器，根據(jù)探測(cè)器的計(jì)數(shù)與濃度的比例關(guān)系,可測(cè)出元素的含量或同位素比值。

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的應(yīng)用領(lǐng)域

法醫(yī)檢測(cè)領(lǐng)域ICP-MS測(cè)定土壤中微量元素指紋，利用多元素統(tǒng)計(jì)分析方法為法醫(yī)調(diào)查提供依據(jù)。該實(shí)驗(yàn)布置了模擬現(xiàn)場(chǎng)，從嫌疑人的汽車坐墊以及現(xiàn)場(chǎng)的鄰近區(qū)域、比較遠(yuǎn)的區(qū)域提取土壤進(jìn)行分析，作為對(duì)比再?gòu)拿绹?guó)其他三個(gè)地區(qū)收集土壤，微波消解ICP-MS分析Li、Be、Mg等22種元素，利用多元統(tǒng)計(jì)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有8組同學(xué)正確的分類終的位置，但是由于法醫(yī)的復(fù)雜性，區(qū)分不同的土地區(qū)域和地理位置的土壤元素指紋方法還存在潛在的缺陷。然而，這項(xiàng)以調(diào)查為基礎(chǔ)的分析實(shí)驗(yàn)，拓展了ICP-MS的可能潛在應(yīng)用，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

du品檢測(cè)領(lǐng)域ICP-MS法對(duì)合成大1麻du品中微量金屬進(jìn)行分析，測(cè)定了Ba、Be、Co、Cr、Cu、Ni、Li、Pb、u、Zn等10中金屬，用CRMNISTl573a馬鈴薯葉片作為認(rèn)證參考，Sc、Ge、In、Bi作為內(nèi)標(biāo)元素。結(jié)果顯示：連續(xù)測(cè)定30組，該方法的準(zhǔn)確性和重復(fù)性滿足要求，所有測(cè)定金屬含量低于世界衛(wèi)生組織規(guī)定的限值。其中，Cu、Zn、Pb、Ni、Co、Cr的含量變化很小，Ba的含量有明顯變化，建議把Ba作為合成大1麻的特征金屬，為以后的測(cè)定提供參考。

電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的工作原理分析

高頻振蕩器發(fā)生的高頻電流，經(jīng)過耦合系統(tǒng)連接在位于等離子體發(fā)生管上端，銅制內(nèi)部用水冷卻的管狀線圈上。石英制成的等離子體發(fā)生管內(nèi)有三個(gè)同軸氫氣流經(jīng)通道。冷卻氣(Ar)通過外部及中間的通道，環(huán)繞等離子體起穩(wěn)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(shí)啟動(dòng)高壓放電裝置讓工作氣體發(fā)生電離，被電離的氣體經(jīng)過環(huán)繞石英管頂部的高頻感應(yīng)圈時(shí)，線圈產(chǎn)生的巨大熱能和交變磁場(chǎng)，使電離氣體的電子、離子和處于基態(tài)的nai原子發(fā)生反復(fù)猛烈的碰撞，各種粒子的高速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致氣體完全電離形成一個(gè)類似線圈狀的等離子體炬區(qū)面，此處溫度高達(dá)6000一10000攝氏度。樣品經(jīng)處理制成溶液后，由超霧化裝置變成全溶膠由底部導(dǎo)入管內(nèi)，經(jīng)軸心的石英管從噴咀噴入等離子體炬內(nèi)。樣品氣溶膠進(jìn)入等離子體焰時(shí)，絕大部分立即分解成激發(fā)態(tài)的原子、離子狀態(tài)。當(dāng)這些激，發(fā)態(tài)的粒子回收到穩(wěn)定的基態(tài)時(shí)要放出一定的能量(表現(xiàn)為一定波長(zhǎng)的光譜)，測(cè)定每種元素特有的譜線和強(qiáng)度，和標(biāo)準(zhǔn)溶液相比，就可以知道樣品中所含元素的種類和含量