ICP-MS(电感耦合等离子体质谱仪)的进样系统是将待测样品转化为适合仪器分析的形式的关键部分。进样方式主要分为自吸进样和蠕动泵进样两种方式,它们各自有不同的特点和应用场景。
01.自吸进样
自吸进样通常使用同心雾化器,它不需要蠕动泵来驱动样品的输送。这种进样方式可以减少脉冲效应,因为样品是依靠毛细管作用和样品自身的性质被吸入雾化器的。
自吸进样适合于低流量的分析,能够在低样品流速下产生细小的气溶胶颗粒,从而获得较高的灵敏度和较低的相对标准偏差(%RSD)。
02.蠕动泵进样
蠕动泵进样使用蠕动泵来控制样品和废液的流量,适用于除了半导体行业,以及诸如同位素比这类特殊情况的绝大部分的应用场景。
蠕动泵通过挤压软管来推动样品流过雾化器,形成气溶胶后进入ICP-MS进行分析。蠕动泵进样的稳定性可能会受到泵管的松紧度、样品物理性质差异等因素的影响。
03.两种进样方式的差异
在实际操作中,自吸进样和蠕动泵进样的选择取决于具体的分析需求。
自吸进样由于不需要蠕动泵,可以减少系统的复杂性和潜在的脉冲干扰,而蠕动泵进样则提供了更好的流量控制,适合自动化和高通量的分析需求。
对于自吸进样方式,使用自吸式、低流量PFA同心雾化器可以显著改善稳定性,并且能够在低样品流速下产生极小颗粒气溶胶,从而获得高灵敏度。
而对于蠕动泵进样,如何通过调整蠕动泵的松紧程度来增强稳定性,例如在调整蠕动泵管时,需要避免拧得过紧,以免造成脉冲进样,影响分析结果的稳定性。
04.ICPMS爱好者说
半导体行业需要将定量限做到ppt水平,容不得波动,所以蠕动泵进样就被这个行业放弃了;但是,随之而来的副作用是必须要标准加入法来消除更大程度的样品引入量的差异。
“波动”除了滚轴带来的脉动之外,实际上影响更大的是气泡:气泡很小,隐患很大。这是自吸进样对比蠕动泵进样的优势。但蠕动泵进样可以很大程度避免因为样品引入量带来的基体效应。
前两天,刚写了一篇:2024年出差日记之一 | Se和Hg线性回读不好的问题。提出了蠕动泵异常,造成提升量的变化,从而导致信号不稳定,甚至需要1-2h才能稳定。但实际上其他因素,比如:透镜电压,锥口等原因也可以造成信号漂移。
参考:详解ICP-MS信号漂移(修订版)。