】电感耦合等离子体质谱分析法（ICP-MS）是二十世纪八十年代发展起来的一种元素分析技术，从1980年发表第一篇里程碑文章，至今已有27年。目前，ICP-MS 法成为公认的最强有力的痕量元素和同位素分析技术，应用范围广泛。ICP-MS的分析特点包括：灵敏度高、极低的检出限(10-15～10-12量级)、极宽的线性动态范围（8～9个数量级）、谱线简单、干扰少、分析速度快、可提供同位素信息等。但对于电离电位高的元素（诸如As、Se、Hg等）灵敏度低。在原子光谱分析法中，提高检测灵敏度的方法很多，其中最常用的包括化学蒸气发生（CVG）进样。它是利用待测元素在某些条件下能形成挥发性元素或化合物的特点，将待测物以气态的形式从样品溶液中分离出来，然后进行测定的一种进样方法。本文利用CVG-ICP-MS测定了水样中的汞。在众多的蒸气发生体系中，本文选择冷蒸气发生与ICP-MS联用。所生成的产物为气态汞或其化合物，经过气液分离后导入到ICP-MS中进行测定。本文选择了SnCl2、KBH4、Vis Photo-HCOOH、UV photo-HCOOH四种化学蒸气发生体系测汞，并就灵敏度、检出限、和抗干扰能力对几种体系进行了比较，同时还与常规ICP-MS进行了比较。首先，优化了ICP-MS 的工作参数以及各试剂浓度，并且在最佳条件下测定了校正曲线，计算了检出限和灵敏度。结果发现，最灵敏的方法是使用KBH4为还原剂的化学蒸发生体系，其灵敏度为2.5×105Lμg-1，这表明KBH4的还原能力是最强的。SnCl2、Vis Photo-HCOOH、UV photo-HCOOH三个体系的检出限接近，分别为0.002，0.001，0.003μg L-1；但KBH4体系的检出限要差一些，为0.01μg L-1。这主要是由于KBH4体系有大量的H2生成，使等离子炬不稳定，引起信号波动造成的。最稳定的方法是常规ICP-MS，虽然灵敏度比KBH4化学蒸发生法小得多，但检出限与KBH4体系接近，为0.05μg L-1。无论如何，蒸气发生技术的引入，使汞的检出限得到了不同程度的改善，同时提高了抗基体干扰的能力。实验发现，使用SnCl2和可见光诱导的HCOOH为还原剂的蒸气发生体系的稳定性比使用KBH4和紫外光诱导的HCOOH为还原剂的蒸气发生体系要好。紫外光诱导的HCOOH比可见光诱导的HCOOH还原能力强，因而UV-CVG体系更灵敏，但螺旋形反应管的引入，降低了信号的稳定性，因此检出限较可见光诱导的HCOOH体系没有改善。实验还发现，使用KBH4和SnCl2为还原剂的蒸气发生体系比使用HCOOH为还原剂的蒸气发生体系或常规气动雾化法的记忆效应更严重，需要更长的清洗时间，这可能与进样系统的设计有关。然后，考察了过渡金属离子Fe3+、Co2+、Ni2+、Cu2+以及Zn2+、Pb2+对各化学蒸气发生体系的干扰情况。结果表明，当干扰离子浓度高达汞离子浓度1000倍时，对KBH4、SnCl2及光诱导HCOOH体系中汞的测定均不产生明显的干扰。为了验证该法的准确性和可靠性，在最佳的仪器工作条件和溶液条件下，测定了标准水样和2个模拟水样中汞的含量，分析结果与标准值吻合，模拟水样回收率在98-107％之间。通过综合比较，我们认为以HCOOH为还原剂的UV photo-CVG-ICP-MS是测汞的较好方法，它检测能力强，是一种比较绿色、抗干扰能力强的分析方法。随着环境科学和生命科学的迅速发展，ICP-MS法在生物样品分析中获得了广泛的应用。此类样品元素含量低，样品量一般较少，需要高灵敏度的分析方法，与其它元素分析技术相比，ICP-MS优势明显。大熊猫是我国的国宝，目前仅分布在四川山区，在甘肃、陕西省也有少量分布。大熊猫食物结构单一，繁殖能力低下，随着人类生活区域的不断扩大，它们不得不向高海拔地区退缩，群体愈来愈小，生存繁衍更为困难。微量元素与大熊猫的生长繁殖是密切相关的。大熊猫微量元素的测定，对大熊猫的保育极其重要。大熊猫骨骼中微量元素的分析方法尚未见正式报道，本文用ICP-MS法等对熊猫骨骼样品进行了分析。本文测定了一例死亡的大熊猫肋骨样品中的微痕量元素，比较了湿法消解和微波消解两种消解方法。在优化的仪器条件下，绘制了As、Cd、Hg和Pb各元素校正曲线，计算了各元素的仪器和方法检出限。除了As元素以外，其它元素的检出限都比较低，这主要是由于样品制备中，使用了HClO4，而HClO4的使用会影响低含量As的测定。采用外标校准法，测定了样品中As、Cd、Hg和Pb的含量，并加标计算了回收率，测定值的相对标准偏差在1％-4％之间。采用微波消解法的回收率为94-105％，采用湿法消解的回收率为83-114％。Ca、Na、Mg、Cu、Al和Fe元素含量也用电感耦合等离子体原子发射光谱仪（ICP-OES）进行了测定。为了进一步证实方法的准确性，我们还利用ICP-OES测定了样品中As的含量，利用氢化物原子荧光光谱法（HG-AFS）测定了As的形态。ICP-MS与ICP-OES法的测定值基本吻合。实验结果表明，两种消解方法没有显著性差异，但采用微波消解更省时，试剂耗量少，是一种更绿色的方法。利用ICP-MS法测定熊猫骨中微痕量元素操作简便、快速、准确。研究中草药中的微痕量元素是当代医药研究和生命科学中的一个重要课题，它对阐明传统药理、毒理及中药材质量有重要意义。药材的质量直接涉及到人体的健康与安全，因此有必要准确测定其中的有毒元素含量。中药成分复杂，微痕量元素含量低，因而对中药中微痕量元素的测定，灵敏度和选择性是选择测定方法的首要考虑。ICP-MS法由于优势明显在中药分析中的应用开始受到人们的重视，本文利用微波消解ICP-MS法对采自不同省份的27种中草药及中成药中的As、Cd、Hg、Pb进行了准确测定。采用聚类分析法对测定结果进行了聚类分析研究，结果表明，采自不同省份的中药这四种元素含量存在差异。本研究的成果为中药的质量控制和产地鉴别提供了基础。
对农产品中药物残留以及添加剂用量检测是食品安全分析的重点之一。基于高效液相色谱-串联质谱联用技术的优势,其已成为食品安全检测中必不可少的组成部分。本文用蜂产品、奶粉作为研究对象,开发检测药物残留、添加剂使用量的高效液相色谱-串联质谱联用法,适用于样品快速痕量检测。具体内容如下：(1)综述了食品安全现状及相关检测技术的进展,充分认识到高效液相色谱-串联质谱联用技术在食品安全检测领域的应用前景。同时,对高效液相色谱-串联质谱联用技术及其在食品安全检测上的应用等进行介绍。(2)建立检测蜂蜜中氯霉素的内标定量法。优化相关参数,在电喷雾离子源负离子模式下进行多反应监测,分析时间为8min。在检测范围为0.10-20.00ng/mL内呈良好的线性关系,定量限为0.025μg/kg。(3)建立同时检测蜂蜜中6种抗生素(四环素类、磺胺类)残留的检测方法。优化相关参数,在ESI正离子模式下进行MRM反应,分析时间：20min。在10.00-200.00ng/mL的范围内,线性良好,定量限均为2.0μg/kg,相对较低。(4)建立检测奶粉中糖精钠添加量的HPLC-MS/MS法。优化相关参数,采用ESI正离子模式下进行MRM反应,分析时间：15min。在0.01～10.00mg/L的范围内,标准线性回归方程线性良好,检出限为0.05mg/kg,定量限0.1mg/kg。
化学性食物中毒因子解析因其毒物的不确定性和基质的复杂性一直都是卫生检验领域的一个难题。本论文以常见的毒物和药物为研究对象,在建立其超高效液相色谱-飞行时间质谱(UPLC-TOF-MS)数据库的基础上,优化了适于典型中毒样本的前处理方法,初步形成了饮用水、尿液、血清中多种毒物药物筛查的样品处理技术,以期为化学性食物中毒事件处置提供方法借鉴。主要研究结果如下：1.采用UPLC-TOF-MS技术和Masslynx软件建立了常见毒物药物的质谱库,包括谱图数据库和精确质量数文本数据库,共包含1196种有毒有害物质(农药、药物、麻醉品等),结合Masslynx软件的检索和比对功能,可实现未知样品中目标化合物的鉴定。
2.建立了饮用水中210种农药的在线固相萃取快速筛查方法。10mL经Oasis HLB Direct Connect HP柱在线富集后再由UPLC-Q-TOF测定,利用已建成毒物质谱库进行数据分析。结果表明,194种目标农药(约92%)检出限(LOD)低于100ng/L,两个加标水平下,大部分农药(>70%)的回收率在80%以上,相对标准偏差
(RSD%,n=6)均小于30%。本方法适用于饮用水中多种农药的快速筛查。3.以133种典型毒物药物为代表,建立了尿液和血清中有毒有害化学物的广谱快速筛查方法。从检出限、基质效应、回收率和精密度四个方面对比了乙腈直接提取和QuEChERS净化法两种前处理方法的效果。结果显示QuEChERS方法对于125种目标化合物的回收率在80%以上,灵敏度和重现性较好,适于尿液和血清中有毒有害化学物的快速筛查。
多溴联苯醚、多溴联苯、全氟辛基羧酸/磺酸、十氯酮和溴代二(口恶)英等属于"斯德哥尔摩公约"2009年新增列和潜在的持久性有机污染物,近年来受到环境研究者的广泛关注.其在环境中的残留特征、污染来源、演变趋势、迁移传输、生物累积和毒理效应方面的研究依赖于分析技术的发展.多溴联苯醚和多溴联苯与传统持久性有机污染物具有类似的理化性质,采样和分析测定过程同有机氯农药和多氯联苯相近,可使用索氏提取、自动索氏提取、超声萃取、微波辅助萃取、压力溶剂萃取等多种提取方法,酸洗、多层复合层析柱和凝胶渗透色谱是最常用的净化手段,分析时采用GC/MS-EI或GC/MS-NCI对指示性单体进行定性定量.由于环境背景中的残留很低,使用高分辨质谱和串联质谱可降低方法检出限.对于水环境和沉积物中的全氟烷基羧酸、磺酸及其盐,目前主要采用固相萃取HPLC/MS/MS测定.亲水亲油平衡的萃取柱对全氟辛基羧酸和磺酸有良好的回收,弱阴离子交换萃取柱对短链和长链全氟烷基羧酸和磺酸都有满意的回收.十氯酮有一定极性,采用含有丙酮的萃取体系具有较高的回收率,GC/ECD和GC/MS分析时对色谱系统的清洁性有较高的要求,否则容易导致色谱峰拖尾影响定性和定量.溴代二(口恶)英与二(口恶)英的分析技术路线类似,需要更严格的净化过程分离多溴联苯醚,并在分析时控制热脱溴.此外,方法的应用还依靠溴代二(口恶)英标准物质的完善
本研究的主要目的是为食品安全检测建立高效分离的、高选择性和高灵敏度的多残留关键技术和确证方法。本文将先进的高效液相色谱-质谱联用技术应用于食品安全检测中,建立了四类有害物质残留量的一系列检测方法。这四类研究对象包括10种禁用染料、8种禁用兽药和2类有限量规定的兽药,都是食品安全检测中重点关注的物质。建立的所有方法均经确证并已应用于实际检测,解决了食品安全检测中的一系列技术难题。归纳出了一个应用高效液相色谱-质谱联用技术检测食品中有害物质方法开发的基本模型,为开发同类方法提供了理论指导和范例。同时对化合物分子在二级质谱内的碎裂方式和机理进行了初步理论探讨。提出了用高效液相色谱法(HPLC)同时测定食品中苏丹1-4号染料的方法,食品中的苏丹染料用正已烷提取,经中性氧化铝固相萃取柱净化后,用高效液相色谱分离,二极管阵列检测器检测定量,并根据可见光谱图的相似系数进行定性。提出了用HPLC-离子阱质谱联用法同时鉴定和分析食品中苏丹1-4号染料的方法。样品用甲醇超声提取15min,静置过滤后直接进行仪器检测。采用Agilent ZorbaxXB-C18色谱柱,0.1%的乙酸溶液和乙腈(15：85,V／V)为流动相来分离四种染料。采用ESI离子阱质谱进行质谱检测,质谱条件根据被测物分子量采用智能模式选定。对二级质谱的碰撞能量进行了优化。分析了苏丹染料分子在质谱中的碎裂方式和机理,纠正了权威文献上关于苏丹4号分子结构及其谱图解析的错误。方法检出限可达lng/mL,线性范围为5～100ng/mL,加标回收率在85%-97%之间。本方法列为中华人民共和国检验检疫行业标准。建立了一个用凝胶渗透色谱(GPC)-HPLC-二级质谱(MS/MS)联用技术同时检测辣椒制品中苏丹1-4号、苏丹橙G、苏丹红B、苏丹红G、苏丹红7B,黄油黄和对位红等10种禁用染料的方法。用GPC对辣椒制品提取液进行净化。HPLC以甲酸水溶液和甲醇为流动相,通过Inertsil C18液相色谱柱使待测物质分离开,通过正模式电喷雾电离二级质谱检测。对于所测的禁用染料,浓度线性响应范围在3个数量级,在不同基质中的检出限(LOD)可达到0.1-1.8ng/g,定量限(LOQ)可达到0.4～5.0ng/g.10种禁用偶氮染料在5种基质中的方法回收率在81.7-92.9%之间。日内和日间精密度(相对标准偏差RSDs)分别为2.9-7.8%和3.9-8.1%,。建立了固相萃取(SPE)-HPLC-MS/MS技术同时测定肠衣品中8种硝基咪唑类药物残留量的方法。样品用乙酸乙酯提取,经SCX固相萃取柱净化后,HPLC-MS/MS法测定,同位素稀释内标法定量。方法按照欧盟2002／657／EC指令要求进行了验证。8种分析物在0.1、0.5和lμg/kg三个水平的回收率在87.3-117%之间,重复性在3.35-10.1%,室内重现性在3.21-10.3%。8种分析物的确定限(decision limit, CCa)为0.029-0.049μg/kg,检测能力(detection capability, CCβ)为0.049～0.083μg/kgo建立了SPE-HPLC-MS/MS法快速测定牛组织及奶中的痕量氯氰碘柳胺残留量的方法。样品经乙腈-丙酮(80：20,v／v)提取后,过Oasis MAX固相萃取柱净化,液相色谱串联质谱条件为负模式下多反应监测,外标法定量。方法在低浓度和高浓度两个水平范围均呈良好线性,相关系数(r2)大于0.9899。在不同基质的3-4个浓度水平上的回收率在73.0%-95.7%之间,相对标准偏差在3.29%-9.87%之间,检出限(LOD)为0.008μg/kg,定量限(LOQ)为0.02μg/kg。本方法列为中华人民共和国检验检疫行业标准。建立了GPC-HPLC-MS/MS法测定动物组织及禽蛋中地克珠利、妥曲珠利及其2种代谢物的残留量的方法。样品用乙酸乙酯提取,经凝胶渗透色谱净化,液相色谱串联质谱测定,同位素稀释内标法定量。结果表明,在1～1000μg/kg范围内,四种分析物呈良好线性,相关系数均大于0.9921。在三个添加水平的回收率在84.6%-103%之间,相对标准偏差在2.64%-8.82%之间,方法的LOD在肝脏、肾脏中为10μg/kg,禽蛋、肌肉中为3μg/kg。方法的LOQ在肝脏、肾脏中为20μg/kg,禽蛋、肌肉中为10μg/kg。通过上述方法研究,提出了一套应用高效液相色谱-质谱联用技术检测食品中有害物质方法开发的基本模型：1.选取适当溶剂采取超声、振荡等手段从样品中提取被测物；2.用GPC技术去除提取液中的蛋白、脂肪、天然色素等大分子量的共提取物；用以消除基质效应和保护色谱柱；仍有干扰时采用SPE技术进一步净化；3.利用高效液相色谱分离目标化合物以及其它分子量接近的杂质；4.按目标化合物分子量的不同,在其保留时间附近的时间区段内优化二级质谱条件。不同分子量的物质通过检测其分子离子信号而分别得到检测。对于同分异构体等分子量相同的物质,根据其分子离子在质谱中碎裂方式的不同,选取不同的子离子作为检测离子,使其分别得到检测；5.采用溶剂校正曲线与基质匹配校正曲线进行统计分析,检验是否存在基质效应,如果存在基质效应,则检测时需要制作基质匹配校正曲线来进行定量。采用同位素内标稀释技术可以消除基质效应和其它样品处理过程带来的误差,6.方法的特异性、线性、基质校正、准确度、精密度、CCα、CCβ等指标应该而且必须遵照IUPAC和2002／657／EC和方法学要求加以确证
仪器技术参数 技术规格 1.仪器应用要求 1.1本仪器要求能适用于应用领域广泛的各种样品的元素分析、同位素分析和元素形态分析任务，满足环保、食品、地质、金属、生物样品、化工材料分析等等。 2.仪器工作环境 2.1工作环境温度： 15-30℃. 2.2工作环境湿度： < 80% (无冷凝) 2.3电源：单相200-240V ，50 Hz 3. 仪器规格要求: 3.1 仪器硬件; 3.1.1 雾化器：高效率PFA同心雾化器，提供最佳的雾化效率。 3.1.2 雾化室：小体积旋流型雾化室，死体积小，低记忆效应, 带半导体制冷装置，对雾化室制冷控温范围-10～20℃，用于精确控制雾化室温度，消除由于实验室条件的波动所引起的任何漂移，并提升仪器长期的稳定性。 *3.1.3 等离子体可视系统：具有Plasma TV功能，可以实时监控等离子体状态。 3.1.4 接口：拥有两种不同类型的接口技术，接口采用耐高盐设计，截取锥口径范围0.5～0.75mm，保证长期分析高盐样品的稳定性，满足高通量分析与大进样量的要求。 3.1.5 仪器主机ICP部分，配置质量流量计：包括等离子体气，辅助气，雾化气3路质量流量计。 *3.1.6 离子源：自激式全固态RF发生器，频率为27.12 MHz，采用变频技术快速匹配，适用乙腈等有机试剂直接进样。 *3.1.7 真空系统：要求从大气压开始抽至可工作的真空度的时间小于15分钟。滑动阀关闭后，静态真空度维持在<6×10-8mbar(滑阀关闭)。 *3.1.8 离子光学：低背景的90度偏转加离轴偏转透镜或双离轴偏转透镜设计。 3.1.9 四极杆材料：纯Mo材料四极杆。 3.1.10偏转透镜、碰撞反应池和四极杆质量分析器均为免拆洗维护。 3.1.11脉冲模拟双模式同时型电子倍增器，必须可以在一次进样过程中同时完成扫描和跳
电感耦合等离子体质谱仪 1 仪器总体要求 *1.1 电感耦合等离子体质谱仪要求为“三重四极杆串联质谱仪或“双重四级杆+单八级杆”的串联四级杆质谱仪，而非普通的单极四极杆质谱仪； *1.2 第一重四极杆-四级杆离子选择偏转器，可以实现将所需的特定质荷比的离子依次进入第二重四极杆的反应池内； 1.3 第二重四极杆-通用池，通过反应气与待分析离子相同质荷比的干扰离子反应产生新的不同质荷 比的离子，通过四极杆质量扫描过滤，彻底消除干扰物和反应副产物，只允许待分析的离子进入第三重四极杆； 1.4 第三重四极杆-质量分析器，将待分析的单原子离子依次分开进行检测； 1.5 具有彩色等离子体观测窗，无需打开仪器，可对锥、炬管和负载线圈进行观测，使等离子体采 样深度的优化和有机物的分析简单、方便。同时可实时监测锥孔及喷射管孔样品沉积情况，便于维护和清洗； 1.6 电感耦合等离子体质谱仪具有与高效液相色谱技术联机进行元素价态、结合形态的分析能力， 具有专业的形态分析软件； 1.7 仪器要求能进行样品定性、半定量、定量、同位素比、同位素稀释、单颗粒分析、单细胞分析。 1.8 至少能用于硫和磷同位素标记的定量研究； 1.9 能够分析纳米材料的元素组成与浓度、尺寸及其尺寸分布。 2 仪器工作环境 2.1 工作环境温度：15-30℃。 2.2 工作环境湿度：＜80% （无冷凝）。 2.3电源：单相200-240V，50 Hz。 3 技术要求 3.1 仪器硬件 3.1.1 雾化器：高效石英或PFA同心雾化器； 3.1.2 雾化室：小体积石英旋流雾化室； *3.1.3 全基体进样系统控制气路：可实现样品气体稀释，稀释倍数大于100倍；可通入氧气，实现有机样品的直接进样分析；可通入甲烷气，实现难电离元素，如砷、硒等元素的超痕量分析； 3.1.4 等离子体可视系统：可以从实际观测窗中实时监控等离子体状态； *3.1.5 接口设计：为实现对离子射束紧凑控制，接口至少采用三级锥设计，应至少包括一个采样锥、一个截取锥和一个超级锥或嵌片。锥接口设计要求具高灵敏度、高复杂基体耐受和低干扰水平的大锥口设计。采样锥口径要求必须≥1.0mm，所有截取锥或超级锥要求必须≥0.75mm，从而保证长期分析高基体、高盐样品的稳定性，并延长了锥体的使用寿命。投标设备如在接口设计上采用简单两锥设计时，必须额外提供样品锥及截取锥各3套备用；
电感耦合等离子体质谱 ICP-MS所用电离源是感应耦合等离子体（ICP），它与原子发射光谱仪所用的ICP是一样的，其主体是一个由三层石英套管组成的炬管，炬管上端绕有负载线圈，三层管从里到外分别通载气，辅助气和冷却气，负载线圈由高频电源耦合供电，产生垂直于线圈平面的磁场。如果通过高频装置使氩气电离，则氩离子和电子在电磁场作用下又会与其它氩原子碰撞产生更多的离子和电子，形成涡流。强大的电流产生高温，瞬间使氩气形成温度可达10000k的等离子焰炬。样品由载气带入等离子体焰炬会发生蒸发、分解、激发和电离，辅助气用来维持等离子体，需要量大约为1L/min。冷却气以切线方向引入外管，产生螺旋形气流，使负载线圈处外管的内壁得到冷却，冷却气流量为10-15L/min。 最常用的进样方式是利用同心型或直角型气动雾化器产生气溶胶，在载气载带下喷入焰炬，样品进样量大约为1ml/min，是靠蠕动泵送入雾化器的。 在负载线圈上面约10mm处,焰炬温度大约为8000K,在这么高的温度下,电离能低于7eV 的元素完全电离，电离能低于10.5ev的元素电离度大于20%。由于大部分重要的元素电离能都低于10.5eV，因此都有很高的灵敏度，少数电离能较高的元素，如C，O，Cl，Br等也能检测，只是灵敏度较低。 ICP-MS由ICP焰炬，接口装置和质谱仪三部分组成；若使其具有好的工作状态，必须设置各部分的工作条件。 ICP工作条件 主要包括ICP功率，载气、辅助气和冷却气流量。样品提升量等，ICP功率一般为1KW 左右，冷却气流量为15L/min，辅助气流量和载气流量约为1L/min，调节载气流量会影响测量灵敏度。样品提升量为1ml/min。 接口装置工作条件 ICP产生的离子通过接口装置进入质谱仪，接口装置的主要参数是采样深度，也即采样锥孔与焰炬的距离，要调整两个锥孔的距离和对中，同时要调整透镜电压，使离子有很好的聚焦。 质谱仪工作条件 主要是设置扫描的范围。为了减少空气中成分的干扰，一般要避免采集N2、O2、Ar 等离子，进行定量分析时，质谱扫描要挑选没有其它元素及氧化物干扰的质量。同时还要有合适的倍增器电压。 事实上，在每次分析之前，需要用多元素标准溶液对仪器整体性能进行测试，如果仪器灵敏度能达到预期水平，则仪器不再需要调整，如果灵敏度偏低，则需要调节载气流量，锥孔位置和透镜电压等参数。
电感耦合等离子体质谱法 2015年版《药典》四部通则0412 本法是以等离子体为离子源的一种质谱型元素分析方法。主要用于进行多种元素的同时测定，并可与其他色谱分离技术联用，进行元素形态及其价态分析。 样品由载气（氩气）引入雾化系统进行雾化后，以气溶胶形式进入等离子体中心区，在高温和惰性气氛中被去溶剂化、汽化解离和电离，转化成带正电荷的正离子，经离子采集系统进入质量分析器，质量分析器根据质荷比进行分离，根据元素质谱峰强度测定样品中相应元素的含量。 本法灵敏度高，适用于各类药品从痕量到微量的元素分析，尤其是痕量重金属元素的测定。 1.仪器的一般要求 电感耦合等离子体质谱仪由样品引入系统、电感耦合等离子体（ICP）离子源、接口、离子透镜系统、四极杆质量分析器、检测器等构成，其他支持系统有真空系统、冷却系统、气体控制系统、计算机控制及数据处理系统等。 样品引入系统按样品的状态不同分为液体、气体或固体进样，通常采用液体进样方式。样品引入系统主要由样品导入和雾化两个部分组成。样品导入部分一般为蠕动泵，也可使用自提升雾化器。要求蠕动泵转速稳定，泵管弹性良好，使样品溶液匀速泵入，废液顺畅排出。雾化部分包括雾化器和雾化室。样品以泵入方式或自提升方式进入雾化器后，在载气作用下形成小雾滴并进入雾化室，大雾滴碰到雾化室壁后被排除，只有小雾滴可进入等离子体离子源。要求雾化器雾化效率高，雾化稳定性好，记忆效应小，耐腐蚀；雾化室应保持稳定的低温环境，并应经常清洗。常用的溶液型雾化器有同心雾化器、交叉型雾化器等；常见的雾化室有双通路型和旋流型。实际应用中应根据样品基质、待测元素、灵敏度等因素选择合适的雾化器和雾化室。
NexION350X电感耦合等离子体质谱仪操作规程(SOP) 1. 目的：规范NexION350X型电感耦合等离子体质谱仪的操作，确保检测设备安全稳定的运行。 2. 范围：适用于NexION350X型电感耦合等离子体质谱仪的操作使用。 3. 职责：检验员负责本规程的执行。 4. 操作步骤 4.1 开机前检查与准备 4.1.1确认仪器供电系统正常。 4.1.2 打开排风系统，确认排风系统正常(风速9~11米/秒)。 4.1.3确认仪器气路系统（氩气）正常，打开氩气。 纯度（Ar > 99.996%），准备充足的工作气体（氩气：一个40L钢瓶气的使用时间大约为4～5小时），检查次级气体压力（氩气95～100 psi），总压＜2Mpa时需更换气瓶。 注：当采用碰撞模式时，氦气减压表流量调节（红表调至120～130 psi，小开关打开，黑表18 psi）4.2 开机 4.2.1 开电脑主机、显示器。 4.2.2 开NexION 仪器开关。主机电源Instrument，RF电源RGF。仪器左侧面板包括三个开关，分别是主机电源（Instrument）开关，RF电源（RGF）开关以及真空（Vacuum）开关。打开真空泵电源开关。 4.2.3 开启真空：通过NexION软件。双击进入NexION软件，单击单击“Main”菜单下的“Vacuum”的“start”，仪器开始抽真空。当工作站主界面的真空压力达到9×10-7时，且仪器真空达到绿色“ready”状态后，仪器准备就绪（当真空度达到后，而仪器待机不进样，可暂时关闭氩气）。 4.2.4 确认蠕动泵管完好、并且连接正常 如果出现明显的磨损，或者破裂则需要更换泵管。更换泵管后注意蠕动泵的转动方向。可通过单击“peristaltic” “Fast”，观察连接管路，确定进液和排液正确。 4.2.5 打开炬箱，确认炬管、线圈、锥、垫圈等完好正常 打开ICP-MS顶盖，支起支架；在ICP-MS左侧面板上按下Cone Access按钮或点击“Main”“Cone Access”的“Open”，可以观察到LED指示灯连续的闪烁，同时进行平台自动向外移动；此
电感分析： 电感元件是电感线圈的理想化模型，用于反映电路中存储磁场能量的物理现 象。当线圈中通过电流i（t）时，就会在线圈内外产生磁通? （t） ，建立起磁场，其中储存有以磁场形式存在、由电能转化而来的磁场能量。 如果线圈的匝数为N，则与线圈交链的总磁通称为磁链，记为Ψ （t） ，有 Ψ（t）=N? （t） ，对于电感而言，磁通和磁链均是流过线圈自身的电流i（t）产 生的，所以成为自感磁通和自感磁链，简称为磁通和磁链，他们均是电流i（t）的函数。
Ψ（t ）=L ?i （t ） U （t ）=-e （t ）= d ψ（t ）dt = Nd ?（t ） dt =L di （t ）dt 其中，U （t ）是电感的端电压，e （t ）是 感应电动势。一般电流和端电压关联，和感应电动势相反。 上面解释了，电感电流的跃变必然伴随着电感储能的跃变。电感储能与电压无关，和电流有关。 耦合电感： 电感仅仅考虑了流过一个线圈本身的时变电流所产生的磁通在自己内部引起的感应电压即自感电压。但是根据法拉第电磁感应定律，若两个或多个线圈相互邻近，则任一个线圈所载电流变化所产生的磁通，不仅能和自身交链，引起自感电压，而且还会有一部分与邻近的线圈交链，在该线圈上产生互感电压。 耦合电感与电感在开关电源中功能分析：对于电感，感值和匝数恒定，那么伏秒定则的含义是电感磁芯的磁通不变（或者是电流变化不变）。根据Ψ t =N ?（t ），Ψ t =L ?i （t ），电感端电压感应电动势U （t ）=-e （t ）= d ψ（t ）dt =L di （t ）dt 。可得U L ?t = d ψ（t ）?t Ldt ===》d ψ t =?ψ t =?N ?（t ），由于电感匝 数恒定，事实上是磁通变化量??（t ）恒定。 而在耦合电感中由于值存在原边、副边、互感，匝数有原边匝数、副边匝数，那么伏安关系变为磁通变化量的恒定。 耦合电感:
（六）电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS） ICP-MS的检出限给人极深刻的印象，其溶液的检出限大部份为ppt级，实际的检出限不可能优于你实验室的清洁条件。必须指出，ICP-MS的ppt级检出限是针对溶液中溶解物质很少的单纯溶液而言的，若涉及固体中浓度的检出限，由于ICP-MS的耐盐量较差，ICP-MS 检出限的优点会变差多达50倍，一些普通的轻元素（如S、 Ca、 Fe 、K、 Se）在ICP-MS 中有严重的干扰，也将恶化其检出限。 ICP-MS由作为离子源ICP焰炬，接口装置和作为检测器的质谱仪三部分组成。 ICP-MS所用电离源是感应耦合等离子体（ICP），其主体是一个由三层石英套管组成的炬管，炬管上端绕有负载线圈，三层管从里到外分别通载气，辅助气和冷却气，负载线圈由高频电源耦合供电，产生垂直于线圈平面的磁场。如果通过高频装置使氩气电离，则氩离子和电子在电磁场作用下又会与其它氩原子碰撞产生更多的离子和电子，形成涡流。强大的电流产生高温，瞬间使氩气形成温度可达10000k的等离子焰炬。被分析样品通常以水溶液的气溶胶形式引入氩气流中，然后进入由射频能量激发的处于大气压下的氩等离子体中心区，等离子体的高温使样品去溶剂化，汽化解离和电离。部分等离子体经过不同的压力区进入真空系统，在真空系统内，正离子被拉出并按照其质荷比分离。在负载线圈上面约10mm处,焰炬温度大约为8000K,在这么高的温度下,电离能低于7eV的元素完全电离，电离能低于10.5ev的元素电离度大于20%。由于大部分重要的元素电离能都低于10.5eV，因此都有很高的灵敏度，少数电离能较高的元素，如C，O，Cl，Br等也能检测，只是灵敏度较低。
电感耦合等离子体质谱的应用 摘要：随着对新的无机元素分析测试的需要，一种新型的元素和同位素分析技术—电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）迅速发展起来。目前该技术已经成为无机元素分析领域不可缺少的技术之一，已被广泛应用于环境、化工、卫生防疫等各个领域。ICP-MS相比其他无机分析方法具有可分析元素种类多、灵敏度高、线性范围宽、分析速度快、分析成本低的特点。 关键词：电感耦合等离子体质谱;元素分析;方法;应用 Abstract: With the need for analysis and testing new inorganic elements, a new type of elemental and isotopic analysis - Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) rapidly developed. The technology has become indispensable in the field of inorganic elemental analysis technology; it has been widely used in various fields of environmental, chemical, health and epidemic prevention. ICP-MS compared to other inorganic analytical methods can be analyzed and many kinds of elements, high sensitivity, wide linear range, rapid analysis, low-cost analysis. Key words: inductively coupled plasma mass spectrometry; elemental analysis;; application 1 引言 目前，痕量元素分析尤其是对毒性较大的重金属元素和一些有益微量元素的分析，已成为各种生产、卫生法规的重要规定，占据着日常工作中相当大的分析工作量，在环境领域中具有不可替代的作用。灵敏、快速、准确的无机元素分析仪器是环境领域最重要的装备之一。 ICP-MS是80年代发展起来的新的无机元素分析测试技术。它以独特的接口技术将ICP的高温（8000K）电离特性与四极杆质谱计的高灵敏、快速扫描的优点相结合，可同时分析几乎地球上所有元素。被广泛应用于环境、化工、卫生防疫等样品中的多元素同时分析。 2 目前几种常用的无机分析技术以及ICP-MS的优势 目前无机分析所用的仪器主要有火焰吸收光谱法(FAAS)、石墨炉吸收光谱(GF-AAS)、氢化物原子荧光光谱法(HG-AFS)、电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）以及电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）几大类。其中： 火焰吸收光谱法（FAAS）的灵敏度差, 线性范围窄, 不能满足环境中重金属元素的测定要求。
电感耦合等离子体质谱仪工作原理详解 电感耦合等离子体质谱仪是一种常用的质谱仪产品，主要由等离子体发生器、雾化室、矩管、四极质谱仪和一个快速通道电子倍增管等部件组成，在多个行业中都有一定的应用。电感耦合等离子体质谱仪工作原理是什么呢?下面 小编就来具体介绍一下，希望可以帮助到大家。电感耦合等离子体质谱仪工作原理工作原理是根据被测元素通过一定形式进入高频等离子体中，在高温下电离成离子，产生的离子经过离子光学透镜聚焦后进人四极杆质谱分析器按照荷质比分离，既可以按照荷质比进行半定量分析，也可以按照特定荷质比的离子数目进行定量分析。该类型质谱仪主要由离子源、质量分析器和检测器三部分组成，还配有数据处理系统、真空系统、供电控制系统等。样品从引入到得到最终结果的流程如下：样品通常以液态形式以1mL/min的速率泵入雾化器，用大约1L/min的氩气将样品转变成细颗粒的气溶胶。气溶胶中细颗粒的雾滴仅 占样品的1%～2%，通过雾室后，大颗粒的雾滴成为废液被排出。从雾室出口出来的细颗粒气溶胶通过样品喷射管被传输到等离子体炬中。ICP-MS中等离子体炬的作用与ICP-AES中的作用有所不同。在铜线圈中输入高频(RF)电流产生强的磁场，同时在同心行英管(炬管)沿炬管切线方向输入流速大约为15L/min 的气体(一般为氩气)，磁场与气体的相互作用形成等离子体。当使用高电压电火花产生电子源时，这些电子就像种子一样会形成气体电离的效应，在炬管的开口端形成一个温度非常高(大约10000K)的等离子体放电。但是，ICP-MS与ICP-AES的相似之处也仅此而已。在ICP-AES中，炬管通常是垂直放置的，等离子体激发基态原了的电了至较高能级，当较高能级的电子落回基态时，就会发射出某一待测元素的特定波长的光子。在ICP-MS中，等离子体炬管都是水平放置的，用于产生带正电荷的离子，而不是光子。实际上，ICP-MS分析中
深圳市药品检验研究院（深圳市医疗器械检测中心） 检验记录 检品编号：CZ20172653 检品名称：喜炎平注射液 批号：2016112503 规格：2ml：50mg 剂型：注射剂 生产单位：江西青峰药业有限公司 供样单位：深圳市食品药品监督管理局 检验依据：铅、镉、砷、汞、铜测定法（中国药典2015版一部附录ⅨB电感耦合等离子体法） 装 订 线 备注：所有称样的原始数据采集在本院lims系统中，无纸质打印数据。 检验者：日期：年月日~ 年月日 校核者：日期：年月日
检品编号：CZ20172653检品名称：喜炎平注射液 【重金属及有害元素残留（铅、镉、砷、汞、铜）】初试 复试□日期：2017 年06 月01日～06月02 日室温：_21.8℃__ 相对湿度：_58%RH__ 方法：电感耦合等离子体质谱法 仪器：微波消解仪型号MARS6 编号_20070641___ 仪器：电感耦合等离子体质谱仪型号X-Series 2 编号_20100118___ 移液器：10～100μL单通道移液器（222766Z） 100～1000μL单通道移液器（214563Z） 500～5000μL单通道移液器（235793Z） 检验者：校核者：
标准品储备液的制备：分别精密吸取铅、砷单元素标准溶液（国家有色金属及电子材料分析测试中心，批号分别为16B064-1、16A005-4，浓度分别为1000μg/ml）各1ml、镉单元素标准溶液（国家有色金属及电子材料分析测试中心，批号分别为16B033-2，浓度为1000μg/ml）0.5ml，置100ml量瓶中，用2%硝酸溶液稀释并定容至刻度，摇匀，再精密吸取5ml，置50ml量瓶中，用2%硝酸溶液稀释并定容至刻度，摇匀，作为储备液①（铅、砷：1μg/ml，镉：0.5μg/ml）； 精密吸取铜单元素标准溶液（国家有色金属及电子材料分析测试中心，批号分别为16B032-2，浓度为1000μg/ml）0.5ml，置50ml量瓶中，用2%硝酸溶液稀释并定容至刻度，摇匀，作为储备液②（铜：10μg/ml）； 精密吸取汞单元素标准溶液（国家有色金属及电子材料分析测试中心，批号分别为16A015-2，浓度为1000μg/ml）0.5ml置50ml量瓶中，用2%硝酸溶液稀释并定容至刻度，摇匀，再精密吸取0.5ml，置50ml量瓶中，用2%硝酸溶液稀释并定容至刻度，摇匀，作为储备液③（汞：0.1μg/ml）。 标准溶液的制备：分别精密吸取储备液① 0、0.05、0.25、0.5、1.0ml和储备液② 0、0.25、0.5、1.0、2.5ml，置50ml量瓶中，用2%硝酸溶液稀释并定容至刻度，摇匀，即得。（每1ml含铅和砷0、1、5、10、20ng；含镉0、0.5、2.5、5、10 ng；含铜0、50、100、200、500 ng）； 精密吸取储备液③ 0、0.1、0.25、0.5、1.0、2.5ml，置50ml量瓶中，用2%硝酸溶液稀释并定容至刻度，摇匀，即得。（每1ml含汞0、0.2、0.5、1、2、5ng）。 内标溶液的制备：精密量取锗、铟、铋单元素标准溶液（国家有色金属及电子材料分析测试中心，批号分别为为16B008、169013、169044-2，浓度分别为1000μg/ml）各0.5ml，置50ml量瓶中，加2%硝酸溶液稀释至刻度，摇匀，再精密吸取1ml，置500ml量瓶中，用2%硝酸溶液稀释并定容至刻度，摇匀，即得，浓度为20ng/ml。 检验者：校核者：
第十章（含耦合电感的电路）习题解答 一、选择题 1．图10—1所示电路的等效电感=eq L A 。 Ａ．8H ； Ｂ．7H ； Ｃ．15H ； Ｄ．11H 解：由图示电路可得 121 d d 2d d ) 63(u t i t i =++， 0d d 4d 221=+t i t i d 从以上两式中消去 t i d d 2 得t i u d d 811=，由此可见 8=eq L H 2．图10—2所示电路中，V )cos(18t u s ω=，则=2i B A 。 Ａ．)cos(2t ω； Ｂ．)cos(6t ω； Ｃ．)cos(6t ω-； Ｄ．0 解：图中理想变压器的副边处于短路，副边电压为0。根据理想变压器原副边电压的关系可知原边的电压也为0，因此，有 A )cos(29 ) cos(18 1t t i ω=ω= 再由理想变压器原副边电流的关系n i i 121= (注意此处电流2i 的参考方向)得 A )cos(612t ni i ω== 因此，该题应选B 。 3．将图10─3（a ）所示电路化为图10—3（b ）所示的等效去耦电路，取哪一组符号取决于 C 。 Ａ．1L 、2L 中电流同时流入还是流出节点0； Ｂ．1L 、2L 中一个电流流入0，另一个电流流出节点0 ； Ｃ．1L 、2L 的同名端相对于0点是在同侧还是在异侧，且与电流参考方向无关； Ｄ．1L 、2L 的同名端相对于0点是在同侧还是在异侧，且与电流参考方向有关。 解：耦合电感去耦后电路中的M 前面是取“+”还是取“–”，完全取决于耦合电感的同名端是在同侧还是在异侧，而与两个电感中电流的参考方向没有任何关系。因此，此题选C 。
电感耦合等离子体质谱ICP-MS 1.ICP-MS仪器介绍 测定超痕量元素和同位素比值的仪器。由样品引入系统、等离子体离子源系统、离子聚焦和传输系统、质量分析器系统和离子检测系统组成。 工作原理： 样品经预处理后，采用电感耦合等离子体质谱进行检测，根据元素的质谱图或特征离子进行定性，内标法定量。样品由载气带入雾化系统进行雾化后，以气溶胶形式进入等离子体的轴向通道，在高温和惰性气体中被充分蒸发、解离、原子化和电离，转化成带电荷的正离子，通过铜或镍取样锥收集的离子，在低真空约133.322帕压力下形成分子束，再通过1~2毫米直径的截取板进入质谱分析器，经滤质器质量分离后，到达离子探测器，根据探测器的计数与浓度的比例关系，可测出元素的含量或同位素比值。 仪器优点： 具有很低的检出限（达ng/ml或更低），基体效应小、谱线简单，能同时测定许多元素，动态线性范围宽及能快速测定同位素比值。地质学中用于测定岩石、矿石、矿物、包裹体，地下水中微量、痕量和超痕量的金属元素，某些卤素元素、非金属元素及元素的同位素比值。
2.ICP产生原理 ICP-MS所用电离源是感应耦合等离子体（ICP），它与原子发射光谱仪所用的ICP是一样的，其主体是一个由三层石英套管组成的炬管，炬管上端绕有负载线圈，三层管从里到外分别通载气，辅助气和冷却气，负载线圈由高频电源耦合供电，产生垂直于线圈平面的磁场。如果通过高频装置使氩气电离，则氩离子和电子在电磁场作用下又会与其它氩原子碰撞产生更多的离子和电子，形成涡流。强大的电流产生高温，瞬间使氩气形成温度可达10000k 的等离子焰炬。样品由载气带入等离子体焰炬会发生蒸发、分解、激发和电离，辅助气用来维持等离子体，需要量大约为1 L/min。冷却气以切线方向引入外管，产生螺旋形气流，使负载线圈处外管的内壁得到冷却，冷却气流量为10-15 L/min。
电感耦合等离子体质谱仪技术要求及参数 1、主机检测性能及要求 用于钢铁、铁合金、耐火材料、黏土质材料、矿石等样品的金属、非金属、氧化物的元 素检测，也可以进行各种元素形态及价态的分析，分析速度快，分析元素多，线性范围宽， 检出限低和稳定性高的特点，可对待测样品进行主量、微量及痕量元素的定性、半定量和定量分析。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖賃。 2、仪器参数要求 2.1蠕动泵：≥３通道，泵速可调 2.2雾化器：同心圆雾化器，提供最佳的雾化效率 2.3雾化室：带半导体制冷装置，降低记忆效应 2.4矩管：可拆卸式石英炬管或一体式炬管，预准直的炬管座内置式自动气路连接 2.5接口：采用两锥设计或三锥设计，采样锥口径≥0.9mm，截取锥口径≥0.4mm， 2.6 ICP气体控制：包括等离子体气，辅助气，雾化气和碰撞反应气 2.7离子传输系统：将待分析离子90°方向偏转，彻底与光子以及未电离的中性粒子分离， 保证主四极杆质量分析器最佳的分析信噪比聞創沟燴鐺險爱氇谴净。聞創沟燴鐺險爱氇谴净祸。 2.8碰撞反应池：要求配置有多极杆设计，可选择性地去除干扰离子，比如Ar、O、N等低质量元素，确保在足够高的灵敏度下获得最佳的干扰去除效果。碰撞池条件和标准条件的切换为全自动化，用单一氦气碰撞气体可适用于绝大多数应用。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟婭。 2.9四极杆材料：性能稳定的四极杆，保证最佳的质量轴稳定性，不接受镀层四级杆设计。 2.10灵敏度： 低质量数； 中质量数； 高质量数； 检出限： 低质量数Be（9）； 中质量数In（115） 高质量数Bi（205） 氧化物干扰：CeO+/Ce+ ≦ 1.5% 双电荷产率(Ce2+/Ce+)：≤3.0 %
电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）技术规格要求 1.仪器整体要求 1.1电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）应由电感耦合等离子体离子源、四级杆离子透镜、四级杆通用碰撞反应池、四极杆质量过滤器、离子检测系统等部分构成。由微机和必要的软件对仪器进行控制，并进行数据获取、压缩、处理显示和存储。质谱仪还应该包括维持高真空的所有设备，以及进行常规溶液样品雾化的进样系统。 1.2 ICP-MS的功能应包括样品引入、原子化、离子化和质量分析，以进行样品的定性确认、定量分析以及同位素分析和形态分析。 1.3 仪器要求符合美国EPA200.8 ，EPA6020等标准方法 2. 仪器工作环境 2.1工作环境温度：15-30℃ 2.2工作环境湿度：20- 80% 2.3电源：220V AC 10% ，50 Hz 3. 等离子体 3.1射频发生器：40.68 MHz，功率600－1600W，1W连续可调。射频发生器为自激式，匹配自动进行，等离子体的功率通过反馈电路维持恒定。 *3.2射频线圈采用氩气冷却。 *3.3具有通风感应功能，当没有开通风而点火时，等离子体在10分钟内自动熄灭，并在软件诊断的炬管箱温度给出提示。 *3.4 每次点火前和点火后，炬管的位置都固定不动，无需炬管后退和调节。仪器应能够使炬管在分析样品的位置点燃等离子体，而无需在点燃等离子体后再移动到分析样品的位置。 *3.5质谱仪后侧无任何连接管路和电路，仪器可以紧贴着实验室墙面来安装和运行。 *3.6 等离子体具有全彩色的观察窗，通过观察窗可以实时观察锥孔和炬管中心管是否需要清洗。 *3.7 互相反相的两路射频来维持等离子体并消除线圈与采样锥之间的放电，无需屏蔽炬这样的消耗品。 3.8 等离子体位置XYZ三轴全自动调节，定位精度优于50微米。 4. 进样系统 4.1蠕动泵：内置的三通道蠕动泵以稳定样品提升的流量。蠕动泵应由计算机控制，泵速0-48rpm连续可调。蠕动泵应安装在与等离子体隔绝的仪器外部以避免化学侵蚀而损坏。蠕动泵滚柱应为不锈钢材质。 4.2蠕动泵与雾化器紧密相邻以减小记忆效应。 4.3一体化卡套式进样系统组件，仅需? 圈即可锁紧或解锁，无论用左，右手均能操作自如*4.4炬管应为可拆卸式的设计。 4.4雾室应直接连接到炬管的基座上，而无需在雾室与炬管之间使用传输管。
】电感耦合等离子体质谱分析法（ICP-MS）是二十世纪八十年代发展起来的一种元素分析技术，从1980年发表第一篇里程碑文章，至今已有27年。目前，ICP-MS法成为公认的最强有力的痕量元素和同位素分析技术，应用范围广泛。ICP-MS的分析特点包括：灵敏度高、极低的检出限(10-15～10-12量级)、极宽的线性动态范围（8～9个数量级）、谱线简单、干扰少、分析速度快、可提供同位素信息等。但对于电离电位高的元素（诸如As、Se、Hg等）灵敏度低。在原子光谱分析法中，提高检测灵敏度的方法很多，其中最常用的包括化学蒸气发生（CVG）进样。它是利用待测元素在某些条件下能形成挥发性元素或化合物的特点，将待测物以气态的形式从样品溶液中分离出来，然后进行测定的一种进样方法。本文利用CVG-ICP-MS测定了水样中的汞。在众多的蒸气发生体系中，本文选择冷蒸气发生与ICP-MS联用。所生成的产物为气态汞或其化合物，经过气液分离后导入到ICP-MS中进行测定。本文选择了SnCl2、KBH4、Vis Photo-HCOOH、UV photo-HCOOH四种化学蒸气发生体系测汞，并就灵敏度、检出限、和抗干扰能力对几种体系进行了比较，同时还与常规ICP-MS进行了比较。首先，优化了ICP-MS的工作参数以及各试剂浓度，并且在最佳条件下测定了校正曲线，计算了检出限和灵敏度。结果发现，最灵敏的方法是使用KBH4为还原剂的化学蒸发生体系，其灵敏度为2.5×105 Lμg-1，这表明KBH4的还原能力是最强的。SnCl2、Vis Photo-HCOOH、UV photo-HCOOH三个体系的检出限接近，分别为0.002，0.001，0.003μg L-1；但KBH4体系的检出限要差一些，为0.01μg L-1。这主要是由于KBH4体系有大量的H2生成，使等离子炬不稳定，引起信号波动造成的。最稳定的方法是常规ICP-MS，虽然灵敏度比KBH4化学蒸发生法小得多，但检出限与KBH4体系接近，为0.05μg L-1。无论如何，蒸气发生技术的引入，使汞的检出限得到了不同程度的改善，同时提高了抗基体干扰的能力。实验发现，使用SnCl2和可见光诱导的HCOOH为还原剂的蒸气发生体系的稳定性比使用KBH4和紫外光诱导的HCOOH为还原剂的蒸气发生体系要好。紫外光诱导的HCOOH比可见光诱导的HCOOH还原能力强，因而UV-CVG体系更灵敏，但螺旋形反应管的引入，降低了信号的稳定性，因此检出限较可见光诱导的HCOOH体系没有改善。实验还发现，使用KBH4和SnCl2为还原剂的蒸气发生体系比使用HCOOH为还原剂的蒸气发生体系或常规气动雾化法的记忆效应更严重，需要更长的清洗时间，
第十章 耦合电感和变压器电路分析 一 内容概述 1 互感的概念及VCR ：互感、同名端、互感的VCR 。 2 互感电路的分析方法： ①直接列写方程：支路法或回路法； ②将互感转化为受控源； ③互感消去法。 3 理想变压器： ①理想变压器的模型及VCR ； ②理想变压器的条件； ③理想变压器的阻抗变换特性。 本章的难点是互感电压的方向。具体地说就是在列方程时，如何正确的计入互感电压并确定“＋、－”符号。 耦合电感 1）耦合电感的伏安关系 耦合电感是具有磁耦合的多个线圈 的电路模型，如图10-1(a)所示，其中L 1、 L 2分别是线圈1、2的自感，M 是两线圈之 间的互感，“．”号表示两线圈的同名端。 设线圈中耦合电感两线圈电压、电流 选择关联参考，如图10-1所示，则有： dt di M dt di L )t (u dt di M dt di L )t (u 1 2222 11 1±=±= 若电路工作在正弦稳态，则其相量形式为： . 1 . 2. 2. 2. 1. 1I M j I L j U I M j I L j U ωωωω±=±= 其中自感电压、互感电压前正、负号可由以下规则确定：若耦合电感的线圈电压与电流的参考方向为关联参考时，则该线圈的自感电压前取正号(如图10-l (a)中所示)t (u 1的自感电压)，否则取负号；若耦合电感线圈的线圈电压的正极端与该线圈中产生互感电压的另一线圈的 图10-1
电流的流入端子为同名端时，则该线圈的互感电压前取正号(如图10-l (a)所示中)t (u 1的互感电压)，否则取负号(如图10-1(b)中所示)t (u 1的互感电压)。 2）同名端 当线圈电流同时流人(或流出)该对端钮时，各线圈中的自磁链与互磁链的参考方向一致。 2 耦合电感的联接及去耦等效 1）耦合电感的串联等效 两线圈串联如图10-2所示时的等效电感为： M 2L L L 2 1eq ±+= （10-1） （10-1）式中M 前正号对应于顺串，负号对应于反串。 2）耦合电感的三端联接 将耦合电感的两个线圈各取一端联接起来就成了耦合电感的三端联接电路。这种三端联接的电路也可用3个无耦合的电感构成的T 型电路来等效，如图10-3所示 图10-2 图10-3
多接收电感耦合等离子质谱仪（MC-ICP-MS）实验室操作规程 点火之前必须检查，满足下列条件后才能点火： A.室温：18℃-22℃，湿度：50%-60% B.氩气气压：≥6bar，氮气气压≥6bar C.水冷：检查水位和水温 D.真空：High vacumm应达到10-7，Fore vacumm应达到10-4，Ion Getter应达到10-8 待机状态下点火规程 1.打开氩气增压阀,检查室内气路阀门气压、矩管，锥，并且做好仪器运行记录 2.点火（Plasma On） 3.点火成功后，待仪器稳定半小时，调用Inlet system参数，，做Baseline校正 4.测试样品 测试完后待机规程 1.将信号清洗至空白水平 2.用软件关闭分析阀（Analyzer Valve），熄火（Plasma off），关闭进样器 3.关闭气体增压阀（不关闭气阀），检查废液瓶水位 彻底关机规程 1.待信号清洗至空白水平后，将自动进样器移动至“home”位置 2.熄火（Plasma off），关高压（HV off），关闭进样器 3.用软件关闭分析阀，并手动锁住该阀门 4.将仪器按钮旋转至“off”，并等待约5分钟后执行“步骤5” 5.关红色小阀门S2 6.关闭电脑，关闭主机上主开关S1（main power）, 7.关闭气体和大水冷 彻底关机后的开机规程 1.开大水冷（温度调至18℃），打开氩气增压阀和气阀，检查仪器间排风、温度、湿度 2.打开主机红色主开关S1，待小水冷打开后，将气路旋钮打开，旋转主机钥匙至“On” 3.启动电脑，点击acquisition，等待system fault变红，点击Diagnostic，从菜单instrument 中点击connect MS，检查真空状态，之后执行步骤5 4.手动打开主机开关S2 5.打开tune，检查真空度达到要求后，执行步骤7 6.手动打开分析阀（Analyzer Valve） 7.开高压，打开自动进样器电源，点火（Plasma On），调试仪器，测样品
电感耦合等离子体质谱仪操作规程(Agilent 7500a ICP-MS) 一、开机点火 1.打开PC显示器、打印机及PC主机。 2.打开ICP-MS点源开关（若仪器处于Standby状态，则不用开ICP-MS电源）。 3.双击桌面上的“ICP-MS TOP”图标进入工作站。 4.点击“ICP-MS TOP”画面的“Instrument”菜单下的“ICP-MS Instrument control”图标进入仪器控制画面。 5.若仪器处于“Shutdown”状态，则“ICP-MS Instrument control”标题栏会有 “[SHUTDOWN]”，即仪器处于关机状态。此时，点击仪器控制画面中“Vacuum” 下拉菜单中的“Vacuum on”进行抽真空程序，仪器会由Shtudown→Standby转换。该过程中可以点击“Meters”图标，勾选真空的显示选项进行压力监测（最多选5项）。该转换过程时间较长，30-60min。 6.若仪器处于“Standby”状态，则“ICP-MS Instrument control”标题栏会有 “[STANDBY]”，即仪器处待机状态。 7.检查并确认蠕动泵的样品管、内标管及排液管连接方向正确且无变形、无粘 连；检查两个废液罐液位并及时倒掉。 8.检查并打开氩气，同时把压力调至0.7Mpa；检查并打开冷却水循环机及排风 机。 9.仪器处于“STANDBY”状态后，冲洗雾化室（”maintance”菜单下”purge”） 2-3min，使得雾化室废液管内均匀的出现一段水柱一段气。 10.点击“ICP-MS Instrument control”中“Plasma”下拉菜单的“Plasma on”选项进 行点火，仪器由Standby →Analysis转换。注：可以点击“Meters”图标，勾选气体、功率、雾化器温度的显示选项进行监测。 二、调谐及样品测定 1. 点火预热仪器30Min后，点击“ICP-MS Top”画面“Instrument”下拉菜单的“Tune”图标进人调谐画面。 2. 将样品管插入调谐液中（10ppb7Li，89Y，140Ce，205Tl，59Co），等待2-3分钟以便提升调谐也并稳定其流量；待雾化室温度达到4℃后，微调射频功率、锥体位置或载气流量等参数，使各个性能指标处于仪器安装验收指标值的±30%之内（仪器安装验收指标值见表1）。若不能达到指标要求，则清洗采样锥后重新调
技术要求及参数 （一）电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS） 1.用途和工作条件 1.1设备用途：适用于应用领域广泛的各种样品的元素分析、同位素分析，满足环保（土 壤）、食品、金属、生物样品、化工材料分析等； 1.2电源电压：单相220V±10%。 2.总体要求 2.1电感耦合等离子体质谱仪要求串联四极杆质谱仪或更优； 2.2仪器要求符合美国EPA 标准方法 EPA200.8、EPA6020，要求能进行样品定性、半定量、 定量、同位素比、同位素稀释分析； 2.3仪器要求可与液相色谱仪、气相色谱仪等色谱技术联用，进行元素价态、结合形态的 分析能力，如砷、汞、铬等元素形态、价态的分析。 3.技术要求 1.1进样系统：配置高灵敏度同心雾化器和旋流雾室进样系统； 1.2射频发生器：自激式射频发生器，频率≥27.12MHz； 1.3接口：截取锥锥孔直径都不小于0.5毫米，需要注明锥孔具体尺寸； 1.4▲四极杆离子透镜：采用四极杆离子偏转器，将待分析离子方向偏转90度； 1.5碰撞反应池：具有四极杆或八极杆碰撞反应池系统； 1.6▲碰撞反应池具有三种工作模式：标准模式、动能甄别碰撞模式、动态带宽调谐质量 过滤反应模式，具有不少于二路质量流量计，可以使用包括纯氦气、纯氧气、纯甲烷、纯氨气等多种反应气体； 1.7▲四极杆质量分析器：可以进行不同分辨率的设置，高分辨率优于0.35amu,一般分辨 率优于0.8 amu； 1.8检测器：双模（脉冲方式和模拟方式检测）同时型检测器或数字检测器； 1.9★线性范围可达11个数量级或以上； 4.仪器整体性能 4.1雾化器：耐高盐、耐氢氟酸、高效同心雾化器； 4.2★灵敏度：低质量数：≥ 40M cps/ppm，中质量数：≥80M cps/ppm，高质量数：≥ 40M cps/ppm ； 4.3★检测限3*sigma，ppt： Be(9):＜1ppt ，In(115):＜0.5 ppt ，Bi(209):＜0.5 ppt ； 4.4随机背景：＜ 1 cps (9或220amu)； 4.5▲质量分辨率：多元素分析不同元素可以设置多个不同的分辨率，在一次分析中分辨 率0.3amu－1.0amu连续可调；
ICP-MS 2000系列电感耦合等离子体质谱仪 在环境保护及食品安全领域的应用 一、概述 环境保护涉及大气、水质、土壤、固废等方面，具有分析对象含量范围广（亚μg/kg-mg/kg）、测试项目多等特点。2013年8月环保部发布采用电感耦合等离子体质谱法对空气及废气颗粒物中铅砷等24种金属元素进行测定的标准方法，并于2013年9月正式实行[1]。2014年5月环保部发布采用电感耦合等离子体质谱法对水质中65种金属元素进行测试的标准方法，并于2014年7月正式实行[2]。土壤及固废方面，我国相关标准相对落后于国外，多采用传统的原子吸收光谱法、原子荧光光谱法进行测试[3,4]。随着分析仪器的快速发展，ICP-MS因同时具备多元素同时测定及检出限低等特点，在环境分析领域发挥越来越大的作用。如美国环保署SW-846环境监测方法中的6020A，采用电感耦合等离子体质谱法测定固态及液态的废弃物中砷铅锑等23种元素[5]。又如方法3050B采用酸消解沉积物、淤泥及土壤，用于原子吸收、电感耦合等离子体光谱、电感耦合等离子体质谱测试[6]。 食品安全领域无机元素分析主要集中在Fe、Zn等微量有益元素及As、Pb、Hg等痕量有害元素的测试。我国《食品中污染物限量》规定了食品中铅、砷、汞、亚硝酸盐及多氯联苯等12项污染物限量[7]，其中铅、砷、镉、汞、铬多采用原子吸收及原子荧光光谱法进行测试，植物性食品中稀土元素采取电感耦合等离子体质谱法进行测试。另外我国质检总局也发布了采用电感耦合等离子体质谱测定进出口食品、水产品中砷铅等元素，以及食品接触材料中有害元素的ICP-MS测定的相关标准[8-10]。