深圳电感耦合等离子体质谱 icp质谱

钢研纳克江苏检测技术研究院有限公司

PlasmaMS 300仪器组成与工作原理
ICP-MS全称电感耦合等离子体质谱（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)主要包括以下功能模块：进样系统、ICP离子源、接口单元、离子传输系统、四级杆质量分析系统、离子及和数据采集系统、真空系统、整机控制系统与软件系统。
图2.1 PlasmaMS 300型结构示意图
其工作原理是：待测样品通过进样系统进入离子源部分，在被 ICP射频电源离子化后，在接口及离子传输系统中通过聚焦、消除干扰后进入四较杆质量分析器，在其中离子将按照质荷比（m/z）大小被分开，经过聚焦后，达到器。器将不同质荷比的离子流通过接收、测量及数据处理转换成电信号经放大、处理后得到分析结果。
2.2 主机部件
仪器主机的主要部件有：进样系统、ICP离子源、接口单元、离子传输系统、四级杆质量分析系统、离子及和数据采集系统、真空系统、整机控制系统与软件系统。
进样系统包含蠕动泵、进样管排样、雾化器、雾室、玻璃弯管、炬管；
ICP离子源包括包含功放箱、匹配箱；
接口单元包括接口、水腔、提取透镜；
离子传输系统包括π透镜、碰撞反应池、透镜组；
四级杆质量分析系统包括四级杆、馈入件；
离子及数据采集系统主要包括电子倍增器、电子倍增器支架；
真空系统包括机械泵、2个分子泵、真空腔体、潘宁规；
整机控制系统包含各种控制电路模块。
2.3 辅助装置
智能温控冷却循环水箱是重要的辅助装置，它冷却接口、线圈、离子源和分子泵。
稳压电源是能为负载提供稳定交流电的电子装置。当电网电压或负载出现瞬间波动时，稳压电源会以10ms~30ms的响应速度对电压幅值进行补偿，使其稳定在±2%以内。

PlasmaMS 300型电感耦合等离子体质谱仪简称PlasmaMS 300，是钢研纳克技术股份有限公司推出的ICP质谱仪，作为一种精密无机元素分析仪器，它具有以下特点：
1.1.1 进样系统
1) 进样系统应外置, 便于操作、更换和清洗；
2) 采用进口雾化器，雾化效率高,不易堵塞；
3) 进样管路的长度尽可能短, 减少了记忆效应。；
4) 仪器配备系列经过优化的进样系统，可用于**溶剂、高盐/复杂基体样品、含氢氟酸（HF）等样品的测试；
5) 使用质量流量控制器控制冷却气、辅助气和载气的流量，**测试性能长期稳定；
6) 4通道12滚轮进口蠕动泵，提升样品导入稳定性和均匀性。
1.1.2 ICP离子源
1) 自激式固态射频发生器，体积小巧，效率高，功率可通过反馈调节，实现较高的稳定性；
2) 自动匹配速度快，保证了点火成功率；
3) 精准控制的三维移动平台，实现了炬管自动定位及自动校准的功能；
4) 快速插拔式气管连接, 方便拆卸；
5) 快速插拔式气管连接, 方便拆卸。
1.1.3 接口单元
1) 保持样品离子的完整性的同时，限度的让所生成的离子通过；
2) 氧化物和二次离子产率尽可能低；
3) 等离子体的二次放电尽可能小
4) 不易堵塞，产生热量尽可能少；
5) 易于拆卸和维护：锥口拆冼过程中，不影响真空系统，*卸真空；
1.1.4 离子传输系统
1) 连续偏转设计的离子光学系统的消除中子和光子的干扰
2) 优异的六较杆离子镜系统优化了离子传输效率，聚集尽可能多的要测定的离子沿同样方向进入四较杆
3) 带动能歧视效应的碰撞反应池技术，有效消除由样品基体或等离子体源引起的多原子离子干扰；
1.1.5 四较杆质量分析系统
1) *的四较杆电源采用了数字直接频率合成(DDS)技术，能够进行自动频率匹配调谐，使得仪器的自动化程度和安全性能有了进一步提高；
2) 内部无连接线、**部进入的无线缆设计，使装配更为方便,增加仪器的一致性和可靠性；
3) 的四较杆尺寸结合全固态四较杆RF发生器, 带来的分辨率和长期稳定性，具有同时记录所有元素谱线的“摄谱”功能，并能存储和检索；
4) 结合六较杆离子镜系统和的真空系统, 带来的灵敏度；
1.1.6 离子和数据采集系统
1) 采用不连续打拿较电子倍增器；
2) 即插即用设计, 没有任何连接线, 方便更换；
3) 软件硬件控制器过荷保护
4) 三种数据采集模式，全质量连续扫描； 跳峰扫描；两者结合的扫描。
1.1.7 真空系统
1) 自主开发了的真空采集控制系统，全自动整机真空保护，保证仪器的正常工作；
2) 先进的缓冲技术，机械泵间断运行，实现了较低的待机功耗；
3) *特的防粉尘、防返油雾设计，有效隔断油气，解决机械泵油气污染问题，确保了仪器的**高真空洁净系统
1.1.8 控制系统
1) 具有包括温度、水流、气压、位置状态监控功能等，上提供仪器保护，延长使用寿命；
2) 使用CAN总线结构, 其*特的编码方式具有的稳定性和抗干扰能力；
3) 利用CAN总线的*特优势, 仪器增加的任何功能均为即插即用模式, 非常方便。
1.1.9 软件系统
1) 仪器测试各参数、自动调谐、三维移动平台、透镜电源等参数灵活设置；
2) 全中文的软件界面，符合中国人的思维习惯，参数监控和方法设置直观快捷；可提供一键式（调谐、测试等）操作的功能；
3) 软件可查看各个部件的实时运行状态以及故障报错，确保仪器的安全运行

PlasmaMS 300同位素选择
有的元素只有一种同位素，因此被称为单同位素元素。大多数的元素都有多种同位素供 选。.
多同位素元素(Multi-isotopic)
• Copper(Cu), selenium(Se), lead(Pb), mercury(Hg), erbium(Er), ytterbium(Yb), lutetium(Lu)
单同位素元素(Mono-isotopic)
• Beryllium(Be), sodium(Na), aluminum(Al), manganese(Mn), cobalt(Co), arsenic(As), bismuth(Bi), holmium(Ho), thulium(Tu)
当需要从多个供选同位素中选择合适的同位素来对目标元素进行分析的时候，可以从以 下几个方面进行考虑：
例如: 1.灵敏度或动态线性范围是考虑的主要因素吗?
如果需要**考虑灵敏度的话，绝大多数情况下，挑选相对丰度比的同位素是正确的
选择。如果有的样品中目标元素浓度高，有的目标元素浓度低，彼此之间浓度差异很大， 那么此时就需要**考虑扩展该元素的动态线性范围，此时应当选择相对丰度比较小的同 位素来进行。
2.你的样品中是否包含了会造成干扰的大量元素？ 有的时候，选择丰度比的同位素反而达不到降低检出限的目的，因为样品基体成分中 可能含有别的干扰元素，对目标同位素造成了同位素干扰或多原子分子干扰。此时选择另 一个虽然丰度比相对低一些但是不受干扰的同位素来进行测量才是正确的。基体干扰中比
较常见的是氧化物干扰。基体中的干扰同位素形成氧化物后，会直接影响质量数比它大
16的同位素的测定结果。

PlasmMS 300仪器使用环境和工作条件
1) 环境温度：15℃～26℃，室内气温变化每小时不**过3摄氏度，推荐室温22℃；
2) 相对湿度：20～60%，无冷凝。湿度大的地区请配备除湿机；
3) Ar纯度>99.996%，配备输出量程为1-1.6Mpa或0-2.5Mpa的氧气压力表或氮气压力表，引入仪器的Ar压力0.55Mpa~0.65Mpa，氩气输出端配6mm管适配器。仪器正常点火工作时用气量15L/min；如果选配了He碰撞气，请准备He减压阀及气瓶一个，减压阀量程0-0.25Mpa或者0-0.4Mpa，减压阀后端接4mm管适配器，He气浓度>99.999%。
4) 供电电源：总供电三相五线(3相线，零线，地线)，额定电流40A以上；主机供电需要220V单相三线(火、零、地)供电，需要不带漏电保护的两线或3线的32A额定电流空气开关一个。
5) 要求通风速度~250m3/h，在仪器抽风口处的气流速度~8.8m/s (请注意，这不是风机的抽速要求)，建议在抽风口加节流阀，以便调整风速。
6) 仪器应当置于无烟，无腐蚀性的环境下，无振动，不受阳光直射，远离易燃易爆危险品；
7) 接地良好（接地电阻≤4Ω）。