賽默飛ICP-MS質(zhì)譜儀是由哪些部件組成的呢?
賽默飛ICP-MS質(zhì)譜儀之所以能如此受歡迎,主要是它被用作環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的質(zhì)譜儀,能夠在幾秒內(nèi)測量出空氣中的幾百種污染物,幾小時(shí)便可獲得某監(jiān)測點(diǎn)PM2.5中的汽車尾氣占比。如果將這種質(zhì)譜儀放在一輛車上進(jìn)行巡航,就能快速繪制出城市污染情況的“地圖”。它的使用,為人類生活帶來了積極的影響,并且隨著該領(lǐng)域的不斷發(fā)展進(jìn)步,在不久的將來,會(huì)進(jìn)一步走入人們的視野,為人類做貢獻(xiàn)。
質(zhì)譜技術(shù)是建立在原子、分子電離以及離子光學(xué)理論基礎(chǔ)之上的應(yīng)用技術(shù),通過質(zhì)譜分析可以獲得無機(jī)、有機(jī)和生物分子的分子量和分子結(jié)構(gòu),能對(duì)多種復(fù)雜混合物的各種成分進(jìn)行定量或者定性分析。簡單來說,就是把復(fù)雜的混合物放在質(zhì)譜體系中,將其分解為原子、分子,然后將電離注入到電磁場中。由于不同的帶電粒子的質(zhì)量和電荷比例不同,偏轉(zhuǎn)時(shí)間也不同,質(zhì)譜儀可以將這些時(shí)間、位置信息轉(zhuǎn)換為光學(xué)數(shù)據(jù),以質(zhì)譜圖的形式展現(xiàn)出來,復(fù)雜混合物的各種組分就得以被直觀地觀察到。
氣體原子和分子受陰極射線電子的激烈撞擊后,會(huì)形成陽離子,幾乎所有原子,甚至包括惰性氣體,都可以利用低壓放電方式變?yōu)闅鈶B(tài)陽離子,這些陽離子組成了陽射線。具有特定運(yùn)動(dòng)初速度的陽離子射線經(jīng)兩個(gè)狹縫進(jìn)入電場中,不同速度的陽離子在電場中的偏轉(zhuǎn)程度不同,速度小的偏轉(zhuǎn)程度大,反之,速度大的偏轉(zhuǎn)程度?。魂栯x子射出電場進(jìn)入磁場后也會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),所以偏轉(zhuǎn)程度由運(yùn)動(dòng)的陽離子的質(zhì)量和電荷比共同決定,即質(zhì)荷比。質(zhì)荷比相同的陽離子聚集在照相底片上形成一條短直線影像,不同質(zhì)荷比陽離子在底片的不同位置留下短直線影像,類似光譜線。又因?yàn)檫@些影像與它們的質(zhì)量有關(guān),所以被稱為質(zhì)譜,這種檢測儀器就叫質(zhì)譜儀。
質(zhì)譜儀由進(jìn)樣系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析器、離子檢測器、數(shù)據(jù)系統(tǒng)和真空系統(tǒng)組成,每一個(gè)硬件單元在儀器使用中都扮演著*的角色。
接下來,會(huì)從原理、功能等方面為大家詳細(xì)介紹下賽默飛ICP-MS質(zhì)譜儀的核心硬件單元。
1、離子源
待測物從進(jìn)樣系統(tǒng)被引入后,先來到離子源。檢測的是氣相離子,離子源可將待測物離子化,使待測物形成質(zhì)荷比(m/z) 不同的氣相離子。不同離子源的電離方式不同,從而得到的信息和譜圖也不同。
2、質(zhì)量分析器
質(zhì)量分析器將離子源產(chǎn)生的離子按不同質(zhì)荷比m/z進(jìn)行分離,離子在施加不同力場的作用下運(yùn)動(dòng)軌跡不同,采用不同組合的電、磁場,可以將質(zhì)荷比m/z不同的離子,按大小順序在時(shí)間或空間上實(shí)現(xiàn)分離。質(zhì)量分析器決定了質(zhì)譜儀的分辨率和質(zhì)量范圍,同樣也區(qū)分了質(zhì)譜的性能及分類。
3、離子檢測器
經(jīng)過質(zhì)量分析器之后,待測物便來到了離子檢測器。賽默飛ICP-MS質(zhì)譜儀的離子檢測器用于離子的檢測,包括直接檢測和間接檢測。直接檢測的是離子的電荷或者電量,通過一系列電子線路將其轉(zhuǎn)化成電壓、電流等,間接的像電流,通過旋轉(zhuǎn)頻率的不一樣感應(yīng)出來電流。