島津等離子體質(zhì)譜儀的主要結(jié)構(gòu)解析:
1、樣品引入系統(tǒng)
ICP要求所有樣品以氣體,、蒸汽和細(xì)霧滴的氣溶膠或固體小顆粒的形式進(jìn)入中心通道氣流中,。針對(duì)于不同樣品性狀,有多種引入方式,。
1)流動(dòng)注射進(jìn)樣特點(diǎn):樣品用量少,,對(duì)溶液TDS和粘度要求不高,設(shè)備簡(jiǎn)單靈活;
2)電熱蒸發(fā)直接進(jìn)樣特點(diǎn):進(jìn)樣量少,,傳輸率高(>60%),,可預(yù)先去除溶劑,可預(yù)先去除基體,;
3)氫化物發(fā)生進(jìn)樣特點(diǎn):接近于100%的傳輸率,,與溶液基體充分分離,具有預(yù)富集的效果,;
4)激光燒蝕法進(jìn)樣特點(diǎn):原位無(wú)損分析,,重現(xiàn)性好,線性范圍寬,,適用于多種樣,。(包括鋼鐵、陶瓷,、礦物,、核材料、食品等),。
2,、霧化器:
ICP-MS中主要使用三種類型的霧化器:
1)同心霧化器。氣流與毛細(xì)管平行,,氣流迅速通過(guò)毛細(xì)管末端,,溶液由毛細(xì)管引入低壓區(qū),低壓與高速氣流共同將溶液破碎成氣溶膠,。
優(yōu)點(diǎn):靈敏度高,、穩(wěn)定性好
2)交叉流霧化器。利用高速氣流與液流之間接觸使液體破碎產(chǎn)生氣溶膠,。
優(yōu)點(diǎn):堅(jiān)固且易于清洗,、不宜堵塞
3)Babington型霧化器。氣流從一細(xì)孔中高速噴出,,將沿V型槽流下的蒲層液流破碎成霧滴,。Babington型霧化器事實(shí)上是交叉流霧化器中的一種。
優(yōu)點(diǎn):適應(yīng)高鹽分試樣
3,、離子源:
ICP-MS是以電感耦合等離子體作為離子源,。ICP火焰的形成有三個(gè)條件:高頻電磁場(chǎng)、工作氣體,、能維持氣體穩(wěn)定放電的石英炬管,。在管子的上部環(huán)繞著一水冷感應(yīng)線圈,當(dāng)高頻發(fā)生器供電時(shí),線圈軸線方向上產(chǎn)生強(qiáng)烈振蕩的磁場(chǎng)。用高頻火花等方法使中間流動(dòng)的工作氣體電離,產(chǎn)生的離子和電子再與感應(yīng)線圈所產(chǎn)生的起伏磁場(chǎng)作用,這一相互作用使線圈內(nèi)的離子和電子沿封閉環(huán)路流動(dòng),。它們對(duì)這一運(yùn)動(dòng)的阻力則導(dǎo)致歐姆加熱作用,。由于強(qiáng)大的電流產(chǎn)生的高溫,使氣體加熱,從而形成火炬狀的等離子體。等離子體指的是含有一定濃度陰陽(yáng)離子,能夠?qū)щ姷臍怏w混合物,。在等離子體中,陰陽(yáng)離子的濃度是相同的,,凈電荷為零。通常用氬形成等離子體,。氬離子和電子是主要導(dǎo)電物質(zhì),,一般溫度可以達(dá)到10,000K。等離子體是一種電荷放電,,而不是化學(xué)火焰,!
4、接口:
接口是整個(gè)ICP-MS系統(tǒng)較關(guān)鍵的部分,。其功能是將等離子體中的離子有效傳出到質(zhì)譜,。在質(zhì)譜和等離子體之間存在溫度、壓力和濃度的巨大差異,前者要求在高真空和常溫條件下工作(質(zhì)譜技術(shù)要求離子在運(yùn)動(dòng)中不產(chǎn)生碰撞),而后者則是在常壓下工作,。如何將高溫、常壓下的等離子體中的離子有效地傳輸?shù)礁哒婵?、常溫下?strong>島津等離子體質(zhì)譜儀,這是接口技術(shù)所要解決的難題,。必須使足夠多的等離子體在這兩個(gè)壓力差別非常大的區(qū)域之間有效傳輸,而且在離子傳輸?shù)娜^(guò)程中,不應(yīng)該產(chǎn)生任何影響分析結(jié)果可靠性的反應(yīng),即樣品離子在性質(zhì)和相對(duì)比例上不應(yīng)有變化。
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