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電感耦合等離子體質譜儀的結構分析

更新時間:2024-12-16

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     ICP-MS,即電感耦合等離子體質譜儀(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry),是一種將電感耦合等離子體(ICP)作為離子源,與質譜(MS)技術相結合的分析儀器。其結構主要包括以下幾個關鍵部分:
  1. 進樣系統:該系統負責將樣品引入ICP-MS儀器中,包括導管、蠕動泵、霧化器以及霧室。樣品通常以溶液形式,通過蠕動泵送入霧化器轉化為氣溶膠狀態,然后被引入到ICP的中心。霧化器產生的氣溶膠通過霧化室向等離子體炬傳遞,霧化室的作用是濾去大的霧粒,保持穩定的細小霧粒的氣溶膠流。
  2. 離子源:主要由矩管和RF線圈組成,是產生高溫等離子體的地方。在ICP系統中,通過射頻能量激發氬氣產生等離子體,形成高溫環境(約6000~10000K),使樣品中的元素電離。
  3. 接口系統:是ICP離子源與質譜儀的連接裝置,負責將等離子體中的離子有效傳出到質譜儀。它主要由兩個(或三個)同軸放置的圓錐體所組成,直接與等離子體焰炬接觸的稱為采樣錐(或提取錐),在采樣錐后幾毫米處,同軸放置的第二個錐稱為截取錐。
  4. 離子聚焦透鏡系統:位于截取錐之后,功能是把離子流聚焦成散角盡量小的很細的離子束,然后傳輸到質量分析器。
  5. 質量分析器:是ICP-MS的核心部件,負責根據離子的質荷比(m/z)進行分離和檢測。常用的質量分析器包括四級桿、離子阱、飛行時間質譜、磁質譜等。
  6. 真空系統:用于維持質譜儀所需的高真空環境,以確保離子在運動中不產生不應有的碰撞。

    此外,ICP-MS儀器通常還配備有數據處理系統、冷卻系統、氣體系統和檢測器等輔助部件,以及用戶友好的軟件,用于控制儀器操作、數據處理和報告生成。

    以下是ICP/MS結構相關的視頻,提供了ICP-MS的基本構造和工作原理的簡介,可供參考:

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