电感耦合等离子体直角加速时间飞行质谱仪(ICP-TOFMS)商品化仪器的分析特性.pdf

原文: J. Anal. At. Spectrom., 2000, 15, 607-616 电感耦合等离子体直角加速时间飞行质谱仪(ICP-oa-TOF-MS) 商品化仪器的分析特性 Ralph E. Sturgeon, Joseph W. H. Lam, Andrew Saint 摘 要 用分析数据说明了电感耦合等离子体直角加速飞行时间质谱仪(ICP-oa-TOF-MS)商品化仪器(OptiMass 8000 ICP-oa-TOF-MS，澳大利亚GBC 科学仪器公司) 的典型分析特性。在中等质量范围(103Rh)将仪器参数 最优化后，测得仪器在9～238 的m/z 范围内元素检出限典型值为1 ppt，背景计数平均为0.5 Hz(0.5 计数/ 秒) ，灵敏度为每µg/mL(Rh)计数7 MHz，分辨率(FWHM)在500(7Li)-2200(238U)范围，700 分钟的长期稳定 性为0.7 ％/小时，丰度灵敏度为2.8×10-6(低质量端)和7.4×10-5(高质量端) ，质量偏倚系数在低质量端(24Mg) 为每质量单位 10％，在高质量端(m/z80)小于 1％，当用脉冲计数方式测量同位素丰度比值时，同位素丰 度比值的测量精密度计数的统计学特性。在30 ppm 的NaCl 基体中，基体效应不明显，当NaCl 基体浓度 达到3500 ppm 时，信号抑制达到60～80 ％，但这不影响测量的分辨率、质量校准和同位素丰度比值测量 的准确度。仪器可以可靠地记录由流动注射、激光烧蚀、电热蒸发等进样方法产生的瞬时信号，由于没有 质量扫描的回旋时间效应，因而仪器可以准确地测量瞬时信号中的同位素丰度比值。 关键词: 电感耦合等离子体(ICP) 直角加速 飞行时间(TOF) 质谱(MS) 分析特性 1. 介绍 必威体育精装版引入市场的ICP-TOF-MS 为用户提供了大量的实用优点，包括：样品的分析速度快，全谱获取时 间短；激光烧蚀、流动注射和电热蒸发等瞬时信号的测量精度高；提高了分辨率；不限制内标的数量因而 不必进行性能的折衷选择；由于同时采样而大大提高了同位素丰度比值测量的精密度。 遗憾的是现在有 ICP-TOF-MS 系统的实验室还很少，有关其分析性能的文献也很少，对于欲购买 ICP-TOF-MS 的潜在用户来说，现在的文献还不足以让他们对 ICP-TOF-MS 进行综合的评价。Myers 和 Hieftje 首先报道了关于一台ICP 离子源与一台TOF 质谱仪耦合的设计和主要分析性能，得出的结论是： 在提取来自ICP 的超声波膨胀连续离子束中离子的两种方式中，和轴向加速离子提取相比，直角加速离子 提取灵敏度更高，常规循环更佳，分辨率更好。作者利用加速后反射场(导向电极板) 以维持与被采样离子 束相垂直的漂移轨道，结果表明与保持轴向加速的简单自然漂移轨道相比，oa-TOF 的分辨率有所降低，而 且有达到百分之几/质量单位的明显的质量偏倚效应。研究表明，只要简单地增加被采样离子束的长度就可 以避免这种情况的发生，因为高能(质量数大) 的离子从离子包的尾端传送到检测器，同时低能离子从首端 (在离子束方向上离检测器最近)取样。通过这种途径，在整个质量范围内可以获得更为均匀的响应，不需 要采用更大的检测器。 近来，文献报道了商用ICP-aa-TOF-MS 仪器(LECO Renaissance)的分析特性。这种仪器强调了用TOF 检测后同位素丰度比值的测量精密度得到提高。但除了相对信号强度(使用模拟检测模式) 的性能和精密度 数据，从一般用户的角度来说，Vanhaecke 等报道的其它信息较少，在整个研究过程中利用分析溶液的浓 度相对较高，为50-500 ng/mL 。Tian 等对这种仪器进行了大量定量的评价，涉及准确度、精密度、分辨率、 检出限、稳定性和同位素丰度比值精密度。Emteborg 等进一步详细评价了应用这种TOF-MS 系统测量同位 素丰度比值的精密度和质量偏倚，考察了检测器电压、积分窗口和时间对准确度和％ RSD 的影响。研究 了使用的溶液浓度为50-220 ng/mL，以模拟方式检测，目的是降低本底噪声和避免死时间校正以及污染问 题。对部分信号强度高的元素， RSD 低于0.05% 。 在TOF 检测优点方面