DRC仪器的构造主要部分.docVIP

DRC-e型ICP-MS主机的组成部分 1．总体描述 仪器的构造包括：进样系统，电感耦合等离子体离子源（ICP），接口（采样锥和截取锥），离子光学系统，动态反应池（DRC），四极杆质谱仪（MS）和检测器。除了这些部件，仪器还包括一个内置于质谱仪中的真空系统。整个仪器由软件进行自动控制。 这些区域的位置下图所示。 2．进样系统概述 样品进样系统是将待测样品转变成合适的形式，即雾化的电离状态从而进入仪器的接口区。简单地讲，样品进样系统的目的就是将样品送入等离子体。下面的框图说明了样品在流经ELAN的样品进样区所经过的区域，包括以下几部分：蠕动泵、雾化器、雾室、ICP炬管。 2.1 蠕动泵 系统集成的蠕动泵是为了保证在一定的流速下将液体样品由容器送入雾化器。它位于顶盖的右侧。 通过改变滚轮的转速，蠕动泵还可以调节样品的提升率。另外，由于样品的粘度不同（标准样品和空白样品），蠕动泵还可补偿提升率的不同。 2.2 雾化器 DRC-e标准的样品进样系统是耐HF酸耐高盐分进样系统。 2.3 雾室 DRC-e的标准配置雾室由Ryton材料制成。这种聚合物可耐无机酸和有机溶剂。 2.4 ICP炬管 很小的样品气雾液滴在雾化器气流的带动下由雾室出来进入ICP炬管。这是通过一个很小的喷射管完成的。在ELAN 9000和DRC-e标准配置中，喷射管是由刚玉制成的。 3．电感耦合等离子体离子源（ICP） 射频发生器是ELAN主要部件。它是完全由计算机控制，功率为40MHz的自激设计。计算机控制可以使整个系统实现自动化操作。 射频发生器的作用是将交流功率转换成为射频功率，从而用来维持氩气等离子体。使用40MHz的频率，振荡器使用一个功率放大器，可以产生1.6kW的功率。 感应加热线圈：射频感应加热线圈包括3匝铜管。感应加热线圈冷却是借助于将等离子体带入炬管的氩气进行的，因此无需另外的冷却液体用来冷却感应加热线圈。 外壳：射频发生器的外壳是由一个厚铝板制成的。盒子上所有的接缝处均采用连续焊接，可以对射频干扰/电磁干扰（RFI/EMI）进行恰当的屏蔽。 4．接口区域概述 ELAN的两部分在不同的压力下操作。仪器的质谱仪部分在操作中需要真空，而ICP部分是在大气压下操作的。由于存在不同的压力需求，ELAN设计有一个接口区域，它可以通过一些减压步骤将等离子体中的离子送入质谱仪。接口本身是由铝制成的，由于其中含有样品锥使得它可以将样品离子送入质谱仪。接口机架用螺栓固定在真空室上。下图表明了仪器中接口区域的位置。 接口部分包括一个采样锥和一个截取锥。采样锥是一个钝锥，中间有一个入射孔。孔的直径为1.1毫米（0.045英寸）。等离子体直接打到采样锥上，采样锥对通过中心部分等离子体的气体进行分离，只允许富含样品离子的气体进入接口区域。大部分等离子体氩气在采样锥处被拦截，使用真空泵将废气抽走。真空泵的真空度约为4托，可将大部分的气流抽走。 进入采样锥的离子气体还要经过截取锥。截取锥是一个锐角锥，中间的孔径为0.9毫米（0.035英寸）。这同样会对最初来自等离子体的气流产生约束，控制它们在中间区域流动。 5．离子透镜－自动透镜功能（AutoLens） 使用ELAN的自动透镜功能可以允许透镜扫描与四极质量扫描同步进行。自动透镜由软件自动控制，动态调整透镜来达到最优的设置，在扫描的同时对每一个同位素调整它的质量范围。这意味着对于每一个质量都使用的是最佳的透镜条件。同时避免了对各种操作条件的折中。由于透镜的这种设计，使得分析灵敏度和精度都大大提高，同时减小了基体效应。 6．动态反应池 动态反应池组件位于真空室中，介于柱面透镜和四极杆/检测器之间。反应池本身是一组四极杆，每个棒的末端带有一个透镜。它的操作需要射频电压和直流电压。动态反应池的电源可以对所有的棒提供需要的电压。反应气体通过一个气体组件进入，使用者可以设定使用气体的类型和反应池的操作压力。创新的轴向场技术将一个线性加速轴向场应用于动态反应池。这项技术可以降低基体效应，提高稳定性和动态反应池的速度。 关闭进入动态反应池的反应气流，然后打开由动态反应池到分析室的出口，这是标准的操作模式。在这一模式下，动态反应池是一个多极装置，它可以将离子送入质谱仪的分析室中。关闭分析器的出口，然后使反应气进入动态反应池，这是DRC操作模式。在这一模式下，促进离子分子反应可以选择性地消除同量异序干扰。 7．四极杆 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在任意时刻及时通过质谱仪。质量不符合要求的离子与棒相碰撞或者离开棒之间的轨道，被泵抽出系统。 双曲面镀金陶瓷四极杆是目前必威体育精装版的专利技术。这意味着四极杆之间的热膨胀系数很小，而且可以很好地相互匹配。为了能够产生双曲面电场，棒的形状与尺寸完全相同