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关于等离子体质谱仪的特点，您了解多少呢？
2025年03月17日 16:26
来源：上海硅仪生化科技有限公司
等离子体质谱仪是一种将电感耦合等离子体（ICP）技术与质谱（MS）技术相结合的高灵敏度、高分辨率的分析仪器。是利用电感耦合等离子体作为离子源，通过高频射频信号激发惰性气体（如氩气）形成高温等离子体。样品通常以溶液形式被引入等离子体炬中，在高温下蒸发、离解并电离成带电离子。这些带电离子随后进入质谱仪，经过质量分析器（如四极杆、扇形场、飞行时间或离子阱等）根据质荷比（m/z）进行分离，最终到达检测器并被转化为电信号。通过对电信号的分析，可以确定样品中元素的种类和含量。
等离子体质谱仪的主要特点：
1、高灵敏度
检出限低：ICP-MS具有极低的检出限，对于大多数元素，其检出限可以达到皮克级（pg，10^-12g）甚至更低的飞克级（fg，10^-15g）。这使得它能够检测出样品中极其微量的元素，这对于痕量元素分析、超纯材料分析等领域非常重要。例如，在环境监测中，可以检测出水中超低浓度的重金属污染物，如汞、镉、铅等，其浓度可能低至每升几皮克到几十皮克。
高样品利用率：它能够高效地将样品转化为离子，几乎全部的样品都能被引入质谱仪进行检测，减少了样品浪费，提高了分析效率。
2、宽动态线性范围
ICP-MS具有较宽的动态线性范围，一般可以达到几个数量级。这意味着它能够在一次分析中同时准确测定从痕量到常量的元素浓度。例如，在分析地质样品时，既可以检测出含量极低的稀有金属元素，也可以准确测量含量较高的主要元素，如铁、铝等。
3、多元素同时分析能力
可以同时快速测定多种元素。在一个分析过程中，能够对周期表中的绝大多数元素进行同时检测，大大提高了分析效率。比如在食品质量控制中，可以一次性检测食品中的多种营养元素（如钙、铁、锌等）和有害元素（如砷、铅、汞等），节省了大量的时间和成本。
4、高精度和高分辨率
高精度测量：通过精确的质量分析和校准技术，ICP-MS能够提供高精度的元素含量测量结果。其相对标准偏差（RSD）通常可以低于1%，对于一些元素的测量精度甚至可以更高。
高分辨率模式：部分ICP-MS仪器具有高分辨率模式，可以更精细地区分质量相近的元素同位素，有助于解决元素间的质谱干扰问题，提高分析的准确性。例如，在放射性核素分析中，能够准确地区分U-235和U-238等同位素。
5、样品适用范围广
能够处理多种物理状态的样品，包括溶液、固体、气体等。对于固体样品，可以通过消解等方式将其转化为溶液后进行分析；对于气体样品，也可以通过特殊的进样系统进行分析。例如，在材料科学研究中，可以分析金属材料、陶瓷材料等固体样品中的元素组成，也可以分析工业废气中的成分。
6、抗干扰能力强
ICP-MS采用等离子体作为离子源，等离子体具有较高的温度（可达数千电子伏特），可以使样品中的各种组分有效地离子化。同时，通过合理的仪器参数设置和碰撞池等技术，可以减少或消除来自样品基质、氩气等的干扰，提高分析的准确性。例如，在分析复杂的生物样品时，能够有效克服生物分子产生的基质干扰。
关键词：
等离子体质谱仪
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