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電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)分析

更新時(shí)間:2024-12-16

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     ICP-MS,即電感耦合等離子體質(zhì)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(zhì)譜(MS)技術(shù)相結(jié)合的分析儀器。其結(jié)構(gòu)主要包括以下幾個(gè)關(guān)鍵部分:
  1. 進(jìn)樣系統(tǒng):該系統(tǒng)負(fù)責(zé)將樣品引入ICP-MS儀器中,包括導(dǎo)管、蠕動(dòng)泵、霧化器以及霧室。樣品通常以溶液形式,通過(guò)蠕動(dòng)泵送入霧化器轉(zhuǎn)化為氣溶膠狀態(tài),然后被引入到ICP的中心。霧化器產(chǎn)生的氣溶膠通過(guò)霧化室向等離子體炬?zhèn)鬟f,霧化室的作用是濾去大的霧粒,保持穩(wěn)定的細(xì)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(chǎn)生高溫等離子體的地方。在ICP系統(tǒng)中,通過(guò)射頻能量激發(fā)氬氣產(chǎn)生等離子體,形成高溫環(huán)境(約6000~10000K),使樣品中的元素電離。
  3. 接口系統(tǒng):是ICP離子源與質(zhì)譜儀的連接裝置,負(fù)責(zé)將等離子體中的離子有效傳出到質(zhì)譜儀。它主要由兩個(gè)(或三個(gè))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(gè)錐稱為截取錐。
  4. 離子聚焦透鏡系統(tǒng):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(xì)的離子束,然后傳輸?shù)劫|(zhì)量分析器。
  5. 質(zhì)量分析器:是ICP-MS的核心部件,負(fù)責(zé)根據(jù)離子的質(zhì)荷比(m/z)進(jìn)行分離和檢測(cè)。常用的質(zhì)量分析器包括四級(jí)桿、離子阱、飛行時(shí)間質(zhì)譜、磁質(zhì)譜等。
  6. 真空系統(tǒng):用于維持質(zhì)譜儀所需的高真空環(huán)境,以確保離子在運(yùn)動(dòng)中不產(chǎn)生不應(yīng)有的碰撞。

    此外,ICP-MS儀器通常還配備有數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、氣體系統(tǒng)和檢測(cè)器等輔助部件,以及用戶友好的軟件,用于控制儀器操作、數(shù)據(jù)處理和報(bào)告生成。

    以下是ICP/MS結(jié)構(gòu)相關(guān)的視頻,提供了ICP-MS的基本構(gòu)造和工作原理的簡(jiǎn)介,可供參考:

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