电感耦合等离子体四极杆质谱碰撞-反应池技术现状与进展.pdfVIP

冶金分析，2013，33(3)：14—23 MetallurgicalAnalysis，2013，33(3)：14—23 口 文章编号：1000一7571(2013)03一0014—10 电感耦合等离子体四极杆质谱碰撞／反应池 技术现状与进展 余兴 (钢铁研究总院国家钢铁材料测试中心，北京100081) Plasma 摘 要：简要地介绍了电感耦合等离子体四极杆质谱(InductivelyCoupled Quadru— Mass pole 鲁克、珀金埃尔默、赛默飞世尔)的ICP—QMS的碰撞／反应池系统进行了归纳，分为如四极杆 碰撞／反应模式、多极杆碰撞／反应模式、锥碰撞／反应模式三种类型。分别对不同类型的碰撞／ 反应池系统的现状与进展进行了详细地评述。 关键词：电感耦合等离子体四极杆质谱；碰撞／反应池技术；现状；进展 中图分类号：0657．63 文献标识码：A 电感耦合等离子体四极杆质谱(ICP—QMS)池系统位于离子光学系统与四极质量分离装置之 因其结构简单、体积小、费用较低，而得到了快速 间。 的发展。与高分辨的ICP—MS相比，ICP—QMS分 2 ICP—QMS碰撞／反应池技术的基 析中更易受到多原子离子质谱干扰，严重影响其 本原理 分析结果的准确性。目前，碰撞／反应池技术是 ICP～QMS首选消除多原子质谱干扰的重要手段， ICP—QMS中所用的碰撞／反应池技术来源于 已在痕量／超痕量多元素分析、形态分析和同位素 有机质谱分析中混合物的结构分析以及离子一分 比值分析中得到很好的应用[1]，可以说是解决 子反应的基础研究。如图2所示，碰撞／反应池通 ICpQMS干扰问题的一个重大突破。与碰撞／反常由一个内置四极杆或多极杆的池体构成，池体 应池技术相关的研究已有10多年的时问，期间存 内充入一定的碰撞／反应气体，借助于气相离子一 在大量的基础研究和应用方面的报道[211]。1997分子反应来达到消除多原子离子干扰的目的。 年Micromass(Manchester，UK)公司推出第一台带离子～分子反应一般有电荷转移、质子转移、 原子转移、缔合反应、缩合反应、碰撞诱导解离反 碰撞／反应池(COllision／ReactionCell，CRC)的 ICpQMS，现在碰撞／反应池已逐渐成为各厂家应等类型，可以将碰撞／反应池技术分为碰撞解离 Induced ICPLQMs常见的选购件或整机的标准配置。 型(C01lision 视型(KineticEnergy 1 带碰撞／反应池ICP—QMS的基本 学反应型(ChemicalReaction，CR)。其中，碰撞 结构 解离型(CID)为当碰撞能量足够大时，多原子于 带碰撞／反应池ICP—QMS仪器由进样系统、扰离子在气体碰撞作用下，分解为质量数较小的 离子源单元、接口部分、离子光学系统、碰撞／反应 中性粒子和离子；动能歧视型(KED)为多原子干 池系统、四极质量分离装置及真空系统等部分组 扰离子在气体碰撞作用下，碰撞能量不足以使多 成，具体结构如图1所示。一般来说，碰撞／反应 原子干扰离子分解，但干扰离子(多原子)比被干