ICP仪器及原理介绍.ppt

1、安捷伦电感耦合等离子体质谱仪（ 7700 ICPMS） 原理介绍安捷伦科技生命科学与化学分析仪器部Title of PresentationDateAgilent Restricted Page 2ICP-MS 简介ICP-MS全称 电感耦合等离子体质谱 （ Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry） ，可分析几乎地球上所有 元素 （ Li-U）ICP-MS技术是 80年代发展起来的新的分析测试技术。它以将 ICP的高温 （ 8000K）电离特性与 四极杆 质谱计的灵敏快速扫描的优点相结合而形成一种新型的 最强有力的 元素 分析、 同位素分析 和

2、形态分析 技术 。该技术提供了极低的检出限、极宽的动态线性范围、谱线简单、干扰少、分析精密度高、分析速度快以及可提供同位素信息等分析特性。自 1984年第一台商品仪器问世以来，这项技术已从最初在 地质科学研究 的应用迅速发展到广泛应用于 环境保护、半导体、 生物 、 医学 、 冶金 、石油、核材料分析等领域 。被称为当代分析技术最激动人心的发展。Title of PresentationDateAgilent Restricted Page 3Agilent 4500 - #1 selling ICP-MS worldwide 1995 -1998 inclusive! Source - My

3、ers & Assoc Market Study 2/99 等离子体色谱软件Agilent 4500 SeriesAgilent 7500 SeriesShieldTorch Interface安捷伦 ICPMS的发展历史1987年 : 第一代产品，第一台计算机控制 ICPMS仪器，型号 PMS-100。1988年：第二代产品，型号 PMS-200,高基体分析接口。1990年：第三代产品，型号 PMS-2000。 技术发明： Omega离轴偏转透镜“被证明优于采用中心光子阻挡片的透镜 “电感耦合等离子体质谱手册1992年：发明专利屏敝炬系统（ ShieldTorch）应用于半导体行业 ppt级

4、 K, Ca, Fe等元素的测定1994年：第四代产品，型号 HP4500。第一台台式 ICP-MS1998年：第五代产品， HP4500+； 发明 Plasma-Chrom软件，使 ICPMS与色谱技术联用实现一体化，使形态分析成为标准技术1999年： HP4500按专业应用分为 100型， 200型， 300型。2000年：第六代产品， Agilent7500系列 , 按专业应用区分 ：7500a： 基本配置； 7500i： 快速、大量样品分析； 7500s： 半导体行业专用；2001年：第七代产品， Agilent 7500c第一代八极杆反应池系统应用于环保、海水、临床、医药等高基体样品

5、的分析及联用技术和形态分析2002年：第八代产品， Agilent 7500cs，第二代八极杆反应池系统应用于半导体高纯样品及其他高基体样品的分析2003年：第九代产品 Agilent 7500ce应用于海水、临床、医药、环保及联用技术和形态分析，高性能2007年：第十代产品 Agilent 7500cxHMI系统使仪器在高基体样品分析中更加稳定，高效2009 Agilent 7700 series ICP-MS 上市Title of PresentationDateAgilent Restricted Page 5ICP-MS的应用领域分布环境 : 49%饮用水、海水、环境水资源食品、卫生防

6、疫、商检等土壤、污泥、固体废物生产过程 QA/QC， 质量控制烟草酒类质量控制 , 鉴别真伪等Hg, As, Pb, Sn等的价态形态分析半导体 : 33%高纯金属 (电极 )高纯试剂 (酸 ,碱 ,有机 )Si 晶片的超痕量杂质光刻胶和清洗剂医药及生理分析 6%头发、全血、血清、尿样、生物组织等医药研究，药品质量控制药理药效等的生物过程研究地质学 : 2%金属材料，合金等土壤、矿石、沉积物同位素比的研究激光熔蚀直接分析固体样品核工业 : 5%核燃料的分析放射性同位素的分析初级冷却水的污染分析化工，石化等 : 4%R&DQA/QC法医，公安等 : 1%射击残留物分析特征材料的定性来源分析毒性分

7、析Title of PresentationDateAgilent Restricted Page 6什么是 ICP-MS?ICP - Inductively Coupled Plasma 电感耦合等离子体 质谱的高温离子源样品蒸发、解离、原子化、电离等过程MS - Mass Spectrometer质谱四极杆快速扫描质谱仪通过高速顺序扫描分离测定所有元素高速双通道模式检测器对四极杆分离后的离子进行检测一种强有力的无机元素分析技术+ICP-MS的基本原理与 Agilent 7700介绍Title of PresentationDateAgilent Restricted Page 7氩的第一电

8、离能高于绝大多数元素的第一电离能 (除 He、 F、 Ne外 )，且低于大多数元素的第二电离能 (除 Ca、 Sr、 Ba等 )。因此，大多数元素在氩气等离子体环境中，只能电离成单电荷离子，进而可以很容易地由质谱仪器分离并加以检测 。Ar 等离子体中各元素的电离特性Agilent 7700 ICP-MS 系统详图高基体进样系统(HMI) 稀释气入口半导体冷却控温雾室离轴偏转透镜低流速进样高速频率匹配的 27MHz 射频发生器高性能真空系统池气体入口高频率 (3MHz) 双曲面四极杆快速同时双模式检测器 (9 个数量级线性动态范围 )高离子传输效率、耐高盐接口第 3代八极杆反应池系统 (ORS3)ICP-MS的组成：进样系统、离子源、接口、离子透镜、八极杆碰撞反应池、四极杆滤质器、检测器、真空系统进样系统 HMI 高基体系统进样系统采用 : 低样品提升量 (约 0.15mL/min) 雾室温度采用 Peltier 制冷装置控温HMI 高基体系统 (High Matrix Introduction), 可根据样品基体中的含盐量在软件中自动选择等离子体条件，大大提高 ICP-MS的耐盐性。HMI 如何工作？HMI 采用气溶胶稀释原理，与溶液稀释的方法相比，可 有效节省时间与试剂，减少误差与污染。