ICP-MS原理PPT课件

.,1,ICP-MS分析原理,.,2,什么是ICP-MS一种分析元素的方法元素：铅、铝、铁等利用质谱离子：Pb+、Al+、Fe+等在哪里产生电感耦合等离子体,.,3,.,4,质谱法,质谱法就是通过将样品转化为运动的气态离子并按质荷比（M/Z）大小进行分离并记录其信息的分析方法。所得结果以图谱表达，即所谓的质谱图（亦称质谱，MassSpectrum）。,.,5,ICP-MS中的有关概念,原子序数：原子核中的质子数，也是电中性原子中的电子数。同位素：质子数和电子数相同，但中子数不同的元素。质量数：某一特定的同位素的原子核中的质子数和中子数之和。AMU：原子质量单位，一个质子或中子的质量。,质量数,原子序数,.,6,每一种元素都是不同的，因为它们有各自的质子、电子和中子。,.,7,每个元素可以一系列不同的质量数，叫同位素，例如，铅有204，206，207，208四个同位素。,.,8,并不是所有的元素都有多个同位素，例如铍就只有一个质量数9，所以质量数9的丰度是100%。铅的四个同位素则有不同的丰度，分别是：Pb204=1.4%，Pb206=24.1%，Pb207=22.1%，Pb208=52.4%。,.,9,当能量足够高时，将使原子失去一个或多个电子，这就是电离。,B(5n,5p,4e)+e-,.,10,等离子体（Plasma）一般是指电离度超过0.1%被电离了的气体，这种气体不仅含有中性原子和分子，而且含有大量的电子和离子，且电子和正离子的浓度处于平衡状态，从整体来看是处于中性的。从广义来讲像火焰和电弧的高温部分、火花放电、太阳和恒星表面的电离层等都是等离子体。,如何使待测元素离子化？,.,11,ICP(InductiveCoupledPlasma),ICP是由高频发生器和等离子体炬管组成。,1.晶体控制高频发生器石英晶体作为振源，经电压和功率放大，产生具有一定频率和功率的高频信号，用来产生和维持等离子体放电。,.,12,2.炬管与雾化器,三层同心石英玻璃炬管置于高频感应线圈中，等离子体工作气体从管内通过，试样在雾化器中雾化后，由中心管进入火焰；外层Ar从切线方向进入，保护石英管不被烧熔，并用来点燃等离子体；,.,13,3.ICP产生原理,当高频发生器接通电源后，高频电流I通过感应线圈产生交变磁场(绿色)。开始时，管内为Ar气，不导电，需要用高压电火花触发，使气体电离后，在高频交流电场的作用下，带电粒子高速运动，碰撞，形成“雪崩”式放电，产生等离子体气流。在垂直于磁场方向将产生感应电流（涡电流，粉色），其电阻很小，电流很大(数百安)，产生高温。又将气体加热、电离，在管口形成稳定的等离子体焰炬。,.,14,等离子体的能量很大，有将近10000K。几乎所有的进入到等离子体的分子都能被电离，从而被ICP-MS测定。,.,15,ICP-MS中的同位素,例：镍,.,16,Ni的ICP-OES谱图,存在很多条发射线,.,17,Ni的ICP-MS谱图,简单的图谱和更高的灵敏度是ICP-MS比ICP-AES优越之处。,.,18,ICP-MS的基本结构和原理图,.,19,IonMirrorOpticsforICP-MS,Focusesallanalyteionsintothemassanalyzer,irrespectiveoftheenergyspread,不想要的离子如光子、中子,静电场,.,20,.,21,四极杆质谱仪是一个由四个平行的导电棒组成的质量过滤器，只有具有一定质荷比的离子才能通过，质量不符合要求的离子或与棒相碰撞或离开棒之间的轨道，被真空泵抽出系统。,.,22,ICP-MS的优点,常规对