岛津等离子体质谱仪的主要结构解析

　　1、样品引入系统

　　ICP要求所有样品以气体、蒸汽和细雾滴的气溶胶或固体小颗粒的形式进入中心通道气流中。针对于不同样品性状，有多种引入方式。

　　1）流动注射进样特点：样品用量少，对溶液TDS和粘度要求不高，设备简单灵活；

　　2）电热蒸发直接进样特点：进样量少，传输率高（＞60%），可预先去除溶剂，可预先去除基体；

　　3）氢化物发生进样特点：接近于100%的传输率，与溶液基体充分分离，具有预富集的效果；

　　4）激光烧蚀法进样特点：原位无损分析，重现性好，线性范围宽，适用于多种样。（包括钢铁、陶瓷、矿物、核材料、食品等）。

 

　　2、雾化器：

　　ICP-MS中主要使用三种类型的雾化器：

　　1）同心雾化器。气流与毛细管平行，气流迅速通过毛细管末端，溶液由毛细管引入低压区，低压与高速气流共同将溶液破碎成气溶胶。

　　优点：灵敏度高、稳定性好

　　2）交叉流雾化器。利用高速气流与液流之间接触使液体破碎产生气溶胶。

　　优点：坚固且易于清洗、不宜堵塞

　　3）Babington型雾化器。气流从一细孔中高速喷出，将沿V型槽流下的蒲层液流破碎成雾滴。Babington型雾化器事实上是交叉流雾化器中的一种。

　　优点：适应高盐分试样

 

　　3、离子源：

　　ICP-MS是以电感耦合等离子体作为离子源。ICP火焰的形成有三个条件：高频电磁场、工作气体、能维持气体稳定放电的石英炬管。在管子的上部环绕着一水冷感应线圈,当高频发生器供电时,线圈轴线方向上产生强烈振荡的磁场。用高频火花等方法使中间流动的工作气体电离,产生的离子和电子再与感应线圈所产生的起伏磁场作用,这一相互作用使线圈内的离子和电子沿封闭环路流动。它们对这一运动的阻力则导致欧姆加热作用。由于强大的电流产生的高温,使气体加热,从而形成火炬状的等离子体。等离子体指的是含有一定浓度阴阳离子，能够导电的气体混合物。在等离子体中,阴阳离子的浓度是相同的，净电荷为零。通常用氩形成等离子体。氩离子和电子是主要导电物质，一般温度可以达到10,000K。等离子体是一种电荷放电，而不是化学火焰！

 

　　4、接口：

　　接口是整个ICP-MS系统较关键的部分。其功能是将等离子体中的离子有效传出到质谱。在质谱和等离子体之间存在温度、压力和浓度的巨大差异,前者要求在高真空和常温条件下工作(质谱技术要求离子在运动中不产生碰撞),而后者则是在常压下工作。如何将高温、常压下的等离子体中的离子有效地传输到高真空、常温下的岛津等离子体质谱仪,这是接口技术所要解决的难题。必须使足够多的等离子体在这两个压力差别非常大的区域之间有效传输,而且在离子传输的全过程中,不应该产生任何影响分析结果可靠性的反应,即样品离子在性质和相对比例上不应有变化。