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PerkinElmer Enterprise Management (Shanghai) Co., Ltd
플라스마 질량 분광기의 구조 구성 및 그 작용
날짜:2025-12-14읽기 :1
플라즈마 질량계는 플라즈마를 이온원으로 하고 질량계를 검측기로 하는 분석기기로서 흔량금속 및 일부 비금속원소의 정량분석에 흔히 사용된다.작업원리는 다음과 같이 약술할수 있다. 견본을 안개화하고 고온의 플라즈마 (일반적으로 전감결합플라즈마, ICP) 에 도입하여 이온화하여 정전기를 띤 금속이온을 산생한다.이 이온들은 질량 분광기에 의해 질량 하비 (m/z) 에 따라 분리되어 검측기를 거쳐 전신호로 전환되어 교정을 거친 후 정량 분석을 실현한다.ICP-MS는 극히 낮은 검사제한, 넓은 선형범위, 우수한 다원소분석능력과 비교적 강한 교란저항성으로 유명하며 환경, 지구화학, 생물의학, 재료 등 분야의"황금표준"분석수단의 하나이다.
플라즈마 질량계의 주요 구조 구성:
1. 플라즈마 소스
- 센서 결합 플라즈마(ICP)는 일반적으로 사용되는 소스입니다.약 6000~8000K에서 작동하는 고온의 플라즈마는 무선 주파수 결합을 통해 자극되어 이온화 가스 (일반적으로 아르곤) 를 지속적으로 생성합니다.
- 플라즈마는 샘플을 효율적으로 원자화 및 이온화할 수 있으며 다양한 동위원소에서 대부분의 원소의 이온화 효율이 상대적으로 안정적입니다.
2. 샘플링 및 안개 시스템
- 샘플은 일반적으로 안개 형태로 플라즈마에 들어가며 일반적으로 분무 분무기, 흑연로 보조 도입 등을 포함하는 안개 시스템입니다.안개화 효율은 신호의 강도와 안정성에 영향을 준다.
- 고체 샘플의 경우 ICP-MS와 같은 사전 처리 또는 직접 도입이 필요한 경우가 많습니다 (예: 시료에 대한 고체 직접 샘플링은 일부 기기에서 구현 가능하지만 일반적인 방법은 여전히 고체 샘플을 액체로 용해합니다).
3. 질량 스펙트럼 시스템
- 일반적인 스펙트럼 분석기에는 쿼드 바 스펙트럼, 비행 시간 스펙트럼 (TOF-MS) 및 양극성/다극성 스펙트럼 시스템이 있습니다.쿼드 폴드 ICP-MS (QQQ, 또는 ICP-MS) 는 선택성과 감도가 우수한 널리 사용되는 모델입니다.
- 질량 하비 분리는 전장을 통해 이온 통로를 제어하여 특정 m/z의 이온이 검출기에 들어갈 수 있도록 한다.
4. 검측 및 신호 처리 시스템
- 일반적으로 전자 배율 튜브(EMT) 또는 이온 카운터를 사용하여 이온 신호를 감지하고 신호가 확대되면 데이터 처리 장치로 들어갑니다.
- 데이터 시스템에는 배경 보정, 표준 곡선 맞춤, 비트 희석법과 같은 동위 소비 분석 및 품질 제어 모듈이 포함됩니다.
5.가스 공급 및 시스템 청결
- 가스 시스템은 일반적으로 노즐, 배공 및 펌프 시스템을 포함하여 고순도 아르곤 가스를 사용합니다.시스템은 오염과 탄소 축적을 피하기 위해 양호한 밀봉과 청결도가 필요하다.
플라즈마 질량계 워크플로우:
1. 샘플 제조
- 고체 또는 액체 시료를 안개화 가능한 액체 형태로 변환하고 필요한 경우 산분해, 희석, 기질 일치, 내표 첨가 등을 한다.오염과 원소의 이동을 피하는 것이 관건이다.
2. 도입과 안개화
- 시료는 분무기를 통해 플라즈마 영역으로 진입하며 분무 효율과 이온화율이 신호 강도를 함께 결정합니다.
3. 이온화와 원자화
- 시료는 고온의 플라즈마에서 원자화와 이온화를 거쳐 대전체 이온을 형성한 후 질량 스펙트럼 시스템에 들어간다.
4. 스펙트럼 분리 및 검출
- 이온은 질량하비에 따라 질량분광기에서 분리되고, 특정 m/z의 이온은 선택적으로 검출되며, 신호는 증폭된 후 정량정보로 전환된다.
5. 데이터 처리 및 결과 출력
- 외부 표기법, 표준 첨가법 또는 동위원소 희석법을 통해 교정 곡선을 만들고 배경 교정 및 간섭 수정, 출력 원소 농도 및 불확정도를 진행한다.
마지막 기사:원자 흡수 분광기의 구체적인 작업 과정 분석