電感耦合等離子體質(zhì)譜儀

測(cè)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(gè)快速通道電子倍增管(稱(chēng)為離子探測(cè)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(guò)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(guò)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。其優(yōu)點(diǎn)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(jiǎn)單，能同時(shí)測(cè)定許多元素，動(dòng)態(tài)線性范圍寬及能快速測(cè)定同位素比值。地質(zhì)學(xué)中用于測(cè)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)譜儀的性能優(yōu)點(diǎn)

(1) 通過(guò)譜線的質(zhì)荷之比進(jìn)行定性分析;

(2) 通過(guò)譜線全掃描測(cè)定所有元素的大致濃度范圍，即半定量分析，不需要標(biāo)準(zhǔn)溶液，多數(shù)元素測(cè)定誤差 小于20%;

(3) 用標(biāo)準(zhǔn)溶液校正而進(jìn)行定量分析，這是在日常分析 工作中應(yīng)用為廣泛的功能;

(4) 同位素比測(cè)定是ICP-MS的一個(gè)重要功能，可用于地 質(zhì)學(xué)、生物學(xué)及中學(xué)研究上的來(lái)源的研究 及同位素示蹤。

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(guò)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(guò)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(kāi)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(guò)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)致氣體電離形成一個(gè)類(lèi)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(lèi)和含量