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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。

電感耦合等離子質譜儀

ICP-MS儀器所使用的等離子體除了方位和線圈接地方式外，與發射光譜中使用的基本相同。所使用的質量分析器、離子檢測器和數據采集系統又與四極桿GC-MS儀器相類似。質量分析器多采用四極桿質譜計，也有采用具有高分辨的雙聚焦扇形磁場質譜計、飛行時間質譜計等。該技術的特點：靈敏度高；速度快，可在幾分鐘內完成幾十個元素的定量測定；譜線簡單，干擾相對于光譜技術要少；線性范圍可達7～9個數量級；樣品的制備和引入相對于其他質譜技術簡單；既可用于元素分析，還可進行同位素組成的快速測定；測定精密度(RSD)可到0.1%。

電感耦合等離子體質譜儀的應用領域

新能源檢測領域ICP-MS分析印楝生物柴油和商業生物燃料中微量金屬元素。生物燃料中的微量重金屬會對發動機等造成一些機械問題，因此有必要對這些燃料物種進行準確分析，這對未來生物燃料的應用具有重要意義。在相同實驗條件下分析40種元素，發現印楝生物柴油的純度更高。

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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