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電感耦合等離子體質譜儀的工作原理

電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)工作原理是根據被測元素通過一定形式進入高頻等離子體中，在高溫下電離成離子，產生的離子經過離子光學透鏡聚焦后進人四極桿質譜分析器按照荷質比分離，既可以按照荷質比進行半定量分析，也可以按照特定荷質比的離子數目進行定量分析。該類型質譜儀主要由離子源、質量分析器和檢測器三部分組成，還配有數據處理系統、真空系統、供電控制系統等。

常用的進樣方式是利用同心型或直角型氣動儀器產生氣溶膠，在載答氣載帶下噴入焰炬，樣品進樣量大約為1ml/min，是靠蠕動泵送入儀器的。

儀器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,通過銅或鎳取樣錐收集的離子,在低真空約133.322帕壓力下形成分子束,再通過1～2毫米直徑的截取板進入四極質譜分析器，經濾質器質量分離后，到達離子探測器，根據探測器的計數與濃度的比例關系,可測出元素的含量或同位素比值。

電感耦合等離子體質譜儀的應用領域

法醫檢測領域ICP-MS測定土壤中微量元素指紋，利用多元素統計分析方法為法醫調查提供依據。該實驗布置了模擬現場，從嫌疑人的汽車坐墊以及現場的鄰近區域、比較遠的區域提取土壤進行分析，作為對比再從美國其他三個地區收集土壤，微波消解ICP-MS分析Li、Be、Mg等22種元素，利用多元統計方法對數據進行評價。結果發現，有8組同學正確的分類終的位置，但是由于法醫的復雜性，區分不同的土地區域和地理位置的土壤元素指紋方法還存在潛在的缺陷。然而，這項以調查為基礎的分析實驗，拓展了ICP-MS的可能潛在應用，激發了學生的學習熱情。

du品檢測領域ICP-MS法對合成大1麻du品中微量金屬進行分析，測定了Ba、Be、Co、Cr、Cu、Ni、Li、Pb、u、Zn等10中金屬，用CRMNISTl573a馬鈴薯葉片作為認證參考，Sc、Ge、In、Bi作為內標元素。結果顯示：連續測定30組，該方法的準確性和重復性滿足要求，所有測定金屬含量低于世界衛生組織規定的限值。其中，Cu、Zn、Pb、Ni、Co、Cr的含量變化很小，Ba的含量有明顯變化，建議把Ba作為合成大1麻的特征金屬，為以后的測定提供參考。

電感耦合等離子體質譜儀的工作原理分析

高頻振蕩器發生的高頻電流，經過耦合系統連接在位于等離子體發生管上端，銅制內部用水冷卻的管狀線圈上。石英制成的等離子體發生管內有三個同軸氫氣流經通道。冷卻氣(Ar)通過外部及中間的通道，環繞等離子體起穩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，開始工作時啟動高壓放電裝置讓工作氣體發生電離，被電離的氣體經過環繞石英管頂部的高頻感應圈時，線圈產生的巨大熱能和交變磁場，使電離氣體的電子、離子和處于基態的nai原子發生反復猛烈的碰撞，各種粒子的高速運動，導致氣體完全電離形成一個類似線圈狀的等離子體炬區面，此處溫度高達6000一10000攝氏度。樣品經處理制成溶液后，由超霧化裝置變成全溶膠由底部導入管內，經軸心的石英管從噴咀噴入等離子體炬內。樣品氣溶膠進入等離子體焰時，絕大部分立即分解成激發態的原子、離子狀態。當這些激，發態的粒子回收到穩定的基態時要放出一定的能量(表現為一定波長的光譜)，測定每種元素特有的譜線和強度，和標準溶液相比，就可以知道樣品中所含元素的種類和含量