電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)通過電感耦合等離子體(ICP)將樣品電離,再利用質(zhì)譜(MS)分離并檢測離子,實(shí)現(xiàn)元素種類與含量的精準(zhǔn)測定。
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的工作流程可拆解為樣品引入→等離子體離子化→離子傳輸→質(zhì)量分析→檢測計數(shù)五個關(guān)鍵步驟,核心是通過 “等離子體產(chǎn)生離子 + 質(zhì)譜篩選檢測” 實(shí)現(xiàn)元素分析:
1.樣品引入:液體樣品(如消解后的水樣、食品浸出液)通過霧化器轉(zhuǎn)化為氣溶膠,由載氣(通常為氬氣)帶入等離子體炬;固體樣品需先通過微波消解、酸溶等前處理轉(zhuǎn)化為液體。
2.等離子體離子化:樣品氣溶膠進(jìn)入電感耦合等離子體(ICP)——這是一個由高頻電流激發(fā)氬氣形成的高溫等離子體炬,在此過程中,樣品分子被徹*解離,元素原子被電離為帶正電的離子。
3.離子傳輸:等離子體中的離子通過采樣錐進(jìn)入真空系統(tǒng),再經(jīng)截取錐篩選后,由離子透鏡聚焦成離子束,去除中性粒子和光子干擾,然后進(jìn)入質(zhì)量分析器。
4.質(zhì)量分析:核心部件為四極桿質(zhì)量分析器,部分機(jī)型采用飛行時間(TOF)或扇形磁場分析器。四極桿通過調(diào)節(jié)射頻電壓,僅允許特定質(zhì)荷比的離子通過,實(shí)現(xiàn)對不同元素的篩選。
5.檢測計數(shù):通過的離子到達(dá)檢測器(如電子倍增器),離子信號被轉(zhuǎn)化為電信號,經(jīng)放大和數(shù)據(jù)處理后,以 “計數(shù)率” 反映離子濃度,最終通過標(biāo)準(zhǔn)曲線換算為樣品中元素的實(shí)際含量。