인덕턴스 커플 링 플라즈마 질량 분석 (ICP-MS) 은 1980 년대에 개발 된 새로운 분석 및 테스트 기술입니다. ICP 의 고온 (7000K) 이온화 특성과 사중 극자 질량 분석기의 신속한 스캔의 장점을 결합한 새로운 요소/동위 원소 분석 기술로 고유한 인터페이스 기술을 갖추고 있습니다. ICP-MS 기술은 현재 다양한 무기 다중 요소 기기 분석 기술에 비해 가장 낮은 검출 한계, 가장 넓은 동적 선형 범위, 높은 분석 정확도, 정확도 및 속도를 가지고 있습니다. 농도 선형 동적 범위는 10- 12 부터 10-6 까지의 직접 측정을 위해 최대 9 개의 스케일까지 가능합니다. 따라서 ICP-MS 는 지질, 환경, 야금, 반도체, 화공, 농업, 식품, 생물의약, 핵공업, 생명과학, 재료과학 등 분야에서 널리 사용되고 있는 가장 강력한 흔적과 초미량 무기원소 분석 기술이다. 특히 지질 샘플의 희토원소와 백금족 원소, 환경 샘플의 티타늄, 토륨, 우라늄과 같은 도전적인 흔적과 초미량 원소의 측정을 위해 ICP-MS 방법은 다른 전통적인 분석 방법으로는 만족할 수 없는 장점을 가지고 있다. ICP-MS 의 주요 특징은 고감도와 낮은 배경입니다. 대부분의 요소의 검출은 0.000 x ~ 0.00 xng/ml 범위로 제한되며 일반적으로 ICP-AES 보다 2 ~ 3 단계 낮기 때문에 미량 및 초미량 요소를 측정할 수 있습니다. 둘째, 원소의 스펙트럼은 비교적 간단하고 간섭이 적으며, 원소 주기율표의 모든 원소를 거의 확정할 수 있다. 또한 ICP-MS 는 빠른 동위원소 비율 측정 기능도 갖추고 있습니다. 다른 스펙트럼 기술과는 달리 ICP-MS 기술은 샘플을 테스트 시스템에 밀봉한 다음 진공을 뽑을 필요가 없으며 대기압 아래에 ICP 를 쉽게 도입할 수 있으므로 샘플 도입과 교체가 편리하다는 특징이 있어 다른 샘플 기술과 쉽게 결합할 수 있습니다. 레이저 절제, 전열 증발, 유동주사, 액상색보 등의 기술과 결합해 응용 범위를 넓힐 수 있다. ICP-MS 의 이러한 특징은 미량 및 초미량 원소의 분석과 일부 동위원소 비율의 빠른 분석에 매우 적합하여 빠르게 성장하고 있습니다.

ICP-MS 계측기는 매우 빠르게 발전했습니다. 초기의 ICP-MS 는 주로 일반 사극 스펙트럼계 (ICP-QMS) 였다. 그런 다음 고해상도 섹터 자기장 플라즈마 스펙트럼 (ICP-SFMS), 다중 수신기 플라즈마 스펙트럼 (ICP-MCMS), 비행 시간 플라즈마 스펙트럼 (ICP-TOFMS), 이온 우물 3 차원 사극 플라즈마 질량과 같은 다른 유형의 플라즈마 스펙트럼 기술이 도입되었습니다. 부채꼴 자기장 ICP MS 가 고해상도 모드에 있을 때 일부 다중 원자 이온 간섭을 제거할 수 있습니다. 저해상도 모드에서는 해상도와 감도가 가장 높으며, 일반적으로 쿼드 극 시스템보다 10 배 이상 낮은 것으로 감지됩니다. 다중 수신기 섹터 자기장 ICP-MS 는 동위원소 비율 분석을 위한 전용 기기로 동위원소 비율 분석 정확도가 0.002%RSD 에 달할 수 있습니다. MC-ICPMS 는 열전리 스펙트럼 (TIMS) 과 동등한 정밀도로 동위원소 비율을 측정할 수 있을 뿐만 아니라 원소 주기율표에서 광범위한 원소의 동위원소, 특히 TIMS 가 분석하기 어려운 원소도 분석할 수 있다.

ICP-MS 기기 구조의 최신 발전은 주로 다음과 같은 측면을 포함한다.

(1) 이온 렌즈 시스템의 개조

이전의 ICP-MS 이온 초점 시스템은 기본적으로 광자 베젤 또는 오프 액시스 설계를 사용하여 이온을 효과적으로 초점 및 투과하여 분석하고 광자와 중성 입자를 제외했습니다. 국부적으로 오프 액시스 설계를 채택했지만 이온빔은 플라즈마에서 인터페이스, 렌즈 시스템 및 사중 극자 질량 분석기까지 같은 방향, 즉 수평 방향입니다. 2005 년 바리안이 새로운 90 도 반사 이온 렌즈 시스템을 도입한 이후 분석 이온의 초점 전송과 다양한 간섭 성분의 제거가 더욱 효율적으로 이루어지도록 설계되어 배경을 낮추고 감도를 높였다. 그래서 최근 몇 년 동안 각 기기 업체들은 새로운 기기에 비슷한 직각 반사 이온 렌즈 설계를 채택했다. 예를 들어, Semerfei 의 최신 iCAPQ ICP-MS 는 빠른 (직각 양이온 편향) 렌즈 기술인 90 편향 이온 광로 (90 편향 이온 광로) 를 특징으로 합니다. 인터페이스에서 나오는 이온은 초급 이온 렌즈를 통해 빠른 렌즈로 빠르게 진입하여 분석된 이온이 QCell 에 들어가기 전에 90 도 효과적으로 편향된 후 빠른 렌즈를 통과하도록 합니다. PerkinElmer 의 NexIONTM 300 은 분석할 이온 편향을 90 도로 하는 3 원뿔 인터페이스와 사극 이온 편향기를 갖추고 있습니다. 세 개의 원뿔 인터페이스는 샘플 원뿔과 절추 뒤에 슈퍼 절추를 추가하는 것이다. 진공 압력 강하를 더욱 부드럽게 합니다. 이온빔 발산이 작다. 질량 분석법에 대량의 기질이 들어가는 것을 방지하다. 저품질 부품의 감도를 높이다.

(2) 질량 분석기/질량 분석기 구조

안델렌 8800 트리플 사중 사중 극 ICP-MS (ICP-QQ) 는 사중 극 품질 필터 (Q 1) 를 추가하여 일반 충돌 반응 탱크와 사중 극 품질 필터 (Q2) 앞에 추가하여 MS 로 만드는 것이 특징입니다. ICP-MS/ MS 에서 Q 1 은 목표 분석 품질만 셀에 들어갈 수 있도록 하는 품질 필터로서 다른 모든 질량을 제외합니다. 즉, 플라즈마와 샘플 매트릭스의 이온이 풀 밖에서 차단되어 샘플 매트릭스가 변경되더라도 풀의 조건은 그대로 유지된다는 뜻입니다. 일반 사극 ICP-MS(ICP-QMS) 에 비해 충돌 모드 (헬륨 풀 가스 사용) 가 간섭을 제거하는 효율성이 향상되었습니다.

(3) 유도 결합 플라스마 질량 분석법의 전체 스펙트럼을 동시에 측정 하였다.

독일 Spike Spectro 분석 기기 회사에서 출시한 SPECTROMS 는 품질 범위가 6Li-238 U 인 ICP-MS 스펙트럼을 특징으로 합니다. 이 기기의 핵심 기술은 Mattauch-Herzog 섹터 품질 분석기와 전체 스펙트럼 동기화 캡처 기능을 갖춘 고유 탐지기입니다. Mattauch-Herzog 이중 초점 팬 필드 질량 분석기는 모든 이온을 동일한 초점 평면에 동시에 집중할 수 있으므로 평면 탐지기를 사용하면 스캔이나 점프 피크 측정 없이 모든 스펙트럼을 캡처할 수 있습니다. 새로운 DCD 탐지기는 4800 개의 채널이 있는 긴12cm 선형 배열입니다. 각 채널에는 고저이득 두 가지 작동 모드가 있는데, 평균 20 개의 채널이 동위원소를 탐지한다. 따라서 측정 시간은 측정된 요소의 수와 무관하며 분석 속도가 빠릅니다. 실시간 내부 표준은 분석의 정확성과 정확성을 향상시킵니다. 펄스 신호의 전체 스펙트럼 측정에 더 적합하며 동위 원소 비율 측정의 정확도를 높입니다.

둘째, 적용 범위 및 적용 사례

ICP-MS 는 지질 샘플 분석에 널리 사용되는 성숙한 요소 및 동위 원소 분석 기술입니다. 환경, 지질, 야금, 임상의학, 생물, 식품, 반도체, 재료 등 여러 업종도 다루고 있다.

(1) 우라늄 함유 물질의 희토류 원소는 유도 결합 플라즈마 팬 필드 질량 분석법 (ICP-SFMS) 에 의해 결정되었다

조르트 월고인 (20 10) 은 유도 결합 플라스마 팬 필드 스펙트럼 (ICP-SFMS) 을 통해 우라늄 함유 물질의 미량 브롬계 원소를 측정했다. 이 방법은 참신하고 간단한 방법이다. 브롬계 원소는 TRUTM 수지 스펙트럼으로 선별적으로 추출한 후 ICP-SFMS 로 분석한다. 이 방법의 검출 한계 < pg/g (화학적으로 분리되지 않은 방법보다 2 단계 증가). 표준 물질에 대한 측정을 통해 이 방법의 유효성을 검증했다. 이 방법은 농축 우라늄 (황반) 에서 우라늄의 질량 점수를 분석하는 데 사용할 수 있다.

(2) NexION 300 인덕터 커플 링 플라즈마 질량 분석기

2065 438+00 Perkin Elmer 가 출시한 NexIONTM 300 의 안정성, 유연성 및 성능은 인덕턴스 커플링 플라즈마 스펙트럼으로는 유례가 없는 것으로 최근 몇 년 동안 처음으로 진정한 의미의 혁신적인 산업 발전을 대표한다. 특허를 획득한 uct (universal cell technology) TM (universal cell technology) 을 갖춘 NexION 300 시스템은 표준, 충돌 및 반응의 세 가지 간섭 제거 모드를 갖춘 유일한 시스템입니다. 이 세 가지 모드를 통해 과학자들은 복잡한 문제를 해결할 때 특수 응용 프로그램에 적합한 감지 모드를 선택할 수 있습니다. NexION 의 표준 모델은 간단한 일반 분석에 사용할 수 있습니다. 충돌 모드는 반정량 분석, 환경 샘플 모니터링 및 알 수 없는 물체 분석에 적합합니다. 반응 모드에서 특허를 획득한 DRCTM 기술을 사용하면 반도체 테스트의 요소 및 매트릭스와 같이 감지하기 어려운 요소 및 매트릭스에 대해서도 최적의 테스트 제한을 얻을 수 있습니다. NexION 300 ICP-MS 는 스펙트럼과 결합하여 원소의 형태를 분석할 수 있다. 이 시스템은 요소의 독성, 생체 유효성, 대사 및 환경 이동을 보다 정확하게 분리하고 감지할 수 있습니다.

셋. 정보 출처

/Catalog/Family/ID/NexION

조르트 월고, 로버트 코토나우, 조르트 스테핑카 등이 있습니다. 우라늄의 희토류 원소 측정? 유도 결합 플라스마 질량 분석법에 의한 베어링 재료의 결정 알란타 80(5): 1744~ 1749