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ICP-MS 基本原理和仪器基本构造

时间:2018-11-11      阅读:700

文章来源--厦门碧帆仪器设备有限公司。美国PE,岛津,戴安,赛默飞全线耗材*,常用耗材常备库存。

 

 

ICP-MS 基本原理和仪器基本构造

 

 

    样品通过离子源离子化,形成离子流,通过接口进入真空系统,在离子镜中,负离子、中性粒子以及光子被拦截,而正离子正常通过,并且达到聚焦的效果。在分析器中,仪器通过改变分析器参数的设置,仅使我们感兴趣的核质比的元素离子顺利通过并且进入检测器在检测器中对进入的离子个数进行计数,得到了终的元素的含量。 

 

(1)进样系统:如下图所示。

 

 

 

 

 

 

蠕动泵:
    蠕动泵把溶液样品比较均匀的送入雾化器,并同时排除雾化室中的废液。通过控制蠕动泵的转速,可以得到理想的进样速度,样品提升速度一般为0.7-1ml/min。如果不采用蠕动泵,由于雾化器中雾化气体的流动,也可以提取样品,样品的自然提取速度为0.6ml/min左右,随着雾化气流速的变化而变化。

 

雾化器:
       雾化器的作用是使样品从溶液状态变成气溶胶状态,因为只有气状的样品才可以进入矩管的等离子体中。常用的雾化器有同心圆雾化器和直角雾化器。

 

雾化室:

    由于等离子体对直径较大的微粒的放电效率较差,因此要求进入炬管的气溶胶状的样品液滴有均匀和细小的几何尺寸。为了达到这个目的,仪器中采用了雾室。雾室是一个气体流过的通道,当气溶胶通过时,直径大于10μm的液滴将被冷凝下来,从废液管排出。雾室的另一个目的是柔化雾化器喷出的气溶胶,终使其均匀的进入等离子体。使用较多的雾化室有以下三种:

等离子炬管:
        炬管是产生等离子体装置,主要结构如下图。外管中通的是大流量的氩气,即冷却气,提供给等离子体气体*的Ar原子,在等离子体中,不断的电离放热,产生的Ar离子在射频线圈中震荡碰撞,从而维持了很高的温度,伴随着大量离子流出等离子体,又有很多Ar原子流入,从而达到了一种平衡。冷却气的流量大概为13-15L/min。在内管中流动的气体就是辅助气,也是氩气,作用是给等离子体火焰向前的推力,实现不断的电离,也能避免过高的温度使中心管熔化。辅助气的流量为0.5-1L/min。中心管流出的是从雾室排出的样品溶液的气溶胶。

 

 
  

 

冷却和气体控制:
    由于等离子的高温(高达8000-10000度),足以融化任何物质,所以在仪器中多处采用水冷,RF工作线圈是中空的,用来作为冷却水的通道。在雾室中采用半导体冷却器,对一般无机溶液,温度为4摄氏度左右,对有机溶液,可以达到-10度。需要水冷的部分有:接口、工作线圈、RF工作线圈、半导体制冷器。在ICP-MS中,基本的气体是氩气,他被作为冷却气、辅助气和雾化气,其他可能使用的气体包括氢气、氨气、氦气(用于cct)和氧气(用于消除有机物中的C)。

 

 

文章来源--厦门碧帆仪器设备有限公司。

美国PE,岛津,戴安,赛默飞全线耗材*,常用耗材常备库存。

 

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