賽默飛電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）

賽默飛電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）是一款專為超痕量元素分析設計的高靈敏度分析儀器。其結合了電感耦合等離子體（ICP）和質譜（MS）技術，能夠快速、精準地分析復雜基體中的多種元素，廣泛應用于環境監測、食品安全、制藥、材料科學等領域。

ICP-MS的核心技術特點

1. 高靈敏度與低檢測限

• ICP-MS能夠檢測ppb（十億分之一）級別甚至更低濃度的元素含量，靈敏度。

• 即使是復雜基體中的痕量元素，也能實現精確分析。

2. 多元素同時檢測

• ICP-MS可在一次分析中同時檢測多達70種元素，極大提升實驗效率。

• 動態范圍寬，可從痕量到高濃度進行定量檢測。

3. 強大的基體消除能力

• 配備碰撞/反應池（如賽默飛QCell技術），有效去除基體干擾和同質異位體干擾，確保高精度結果。

4. 穩定的等離子體源

• 使用高頻射頻發生器生成高溫等離子體，能夠高效激發元素，確保離子化效率和結果穩定性。

5. 靈活進樣與自動化

• 支持液體、固體、氣體樣品的進樣，適應不同實驗需求。

• 自動化樣品處理模塊可實現無人值守運行，提高實驗室生產力。

6. 智能化軟件支持

• 配備賽默飛專屬的軟件（如 Thermo Scientific Qtegra），提供用戶友好的操作界面。

• 自動數據處理、報告生成和方法優化功能，減少人為干預。

工作原理

1. 樣品霧化與引入

• 樣品通過霧化器轉化為細小液滴，并通過載氣引入等離子體火炬。

2. 離子化

• 在高溫等離子體中，樣品中的元素被離子化，形成單一電荷的正離子。

3. 質量分析

• 離子被導入質譜分析器，根據質荷比（m/z）進行分離和檢測。

4. 數據采集

• 檢測器記錄各離子信號強度，軟件將信號強度轉換為元素濃度。

主要型號與技術創新

1. 賽默飛 iCAP RQ ICP-MS

• 高靈敏度和超低檢測限，適合痕量元素和同位素比值分析。

• 配備碰撞反應池，能有效消除干擾。

2. 賽默飛 iCAP TQ ICP-MS

• 三重四極桿技術，提供無干擾的高精度結果。

• 專為高復雜基體和法規合規性分析設計。

3. 賽默飛 Neoma MC-ICP-MS

• 多接收器質譜設計，適合高精度同位素分析。

• 廣泛應用于地質、環境和同位素地球化學研究。

應用領域

1. 環境監測

• 水質中重金屬（如鉛、砷、汞）的超痕量分析。

• 土壤和空氣顆粒物中的污染物檢測，滿足 EPA 和 ISO 標準。

2. 食品安全

• 檢測食品中的有毒元素（如鉛、鎘、砷）。

• 營養元素分析，如鈣、鎂、鐵、鋅等。

3. 制藥與生命科學

• 符合 USP 232 和 ICH Q3D 標準，用于藥物中元素雜質分析。

• 生物體液中微量元素和同位素分析，用于臨床研究。

4. 材料與化工

• 分析高純金屬和合金中的雜質元素。

• 用于催化劑的痕量元素成分檢測。

5. 地質與礦產

• 礦石和巖石中的痕量元素和稀有金屬檢測。

• 同位素比值分析用于地質年齡測定和資源評估。

6. 能源與核工業

• 燃料和廢料中的放射性元素分析。

• 核電站的環境監測和材料評估。

操作流程

1. 樣品準備

• 液體樣品需稀釋并酸化至適當濃度；固體樣品通過溶解或微波消解處理。

• 確保樣品無顆粒物，避免堵塞霧化器。

2. 儀器啟動

• 打開氬氣供應和冷卻系統，啟動等離子體。

• 調整射頻功率和氣流參數，確保等離子體穩定。

3. 方法設置

• 根據分析需求選擇適當的檢測模式（標準模式或反應模式）。

• 設置分析元素及質量范圍，優化信號靈敏度。

4. 樣品檢測

• 通過自動進樣系統逐個檢測樣品。

• 實時監控信號強度和數據穩定性。

5. 數據處理

• 軟件生成濃度報告，支持多種格式導出。

• 數據可用于實驗報告或法規合規性驗證。

6. 日常維護

• 定期清洗霧化器、離子透鏡和碰撞反應池。

• 檢查并更換耗材，保持儀器性能。

優勢與局限性

優勢：

1. 靈敏度高

• 能檢測到ppt（萬億分之一）級別的超痕量元素。

2. 快速高效

• 多元素同時檢測，一次進樣即可完成大部分分析需求。

3. 抗干擾能力強

• 配備碰撞反應池和三重四極桿技術，消除基體效應和同質異位體干擾。

4. 應用廣泛

• 涵蓋環境、食品、制藥、材料、地質等多個領域。

局限性：

1. 儀器復雜

• 操作和維護需要經過專業培訓。

2. 運行成本高

• 氬氣消耗和耗材更換費用較高。

總結

賽默飛 ICP-MS 是一款功能強大的分析儀器，適用于多領域的超痕量元素分析。其高靈敏度、快速檢測和抗干擾能力，為環境監測、食品安全、制藥研究和地質探索等領域提供了可靠的數據支持。無論是日常檢測還是科研應用，賽默飛 ICP-MS 都是現代實驗室中的重要工具。