20-08-02 20:33 发布者: 浏览次数:次
激光剥蚀电感耦合等离子体质谱分析过程中的仪器灵敏度显著影响分析结果的准确性和精密度,一直是研究的热点问题。在前人对193 nm准分子LA-ICP-MS的研究中,使用氦气(He)代替氩气(Ar)作为样品气溶胶的载气可观察到约2-4倍的信号增敏。这可能是由于氦气作为样品载气可以显著提高小尺寸气溶胶颗粒的传输效率。本文分别采用一种气溶胶局部提取的方式和传统的圆柱形剥蚀池系统研究了不同载气(He或Ar)对193nm纳秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱分析灵敏度的影响。研究结果表明,当使用氦气替代氩气作样品载气时,圆柱形剥蚀池内不同的采样位置信号增敏程度不同。如,中心位置(载气流速约1.5 m s−1)采样时,难熔亲石元素(Y, Zr, Nb, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, W, Th and U)信号增加约2-3倍;边部位置(载气流速约0.2 m s−1)时,难熔亲石元素的信号增敏约为3-4倍。同时,我们采用了一种气溶胶局部提取的方式对比不同载气条件下的信号灵敏度。这种局部提取剥蚀池采样点载气流速可达10 m s−1以上。结果表明,在局部提取剥蚀池内,使用氦气代替氩气作载气时只观察到轻微的信号增敏(约1-1.3倍)。这可能是由于在高流速载气条件下,氦气或氩气氛围中产生的均产生小尺寸的气溶胶颗粒。进一步,通过向等离子体中加入少量的水,我们同样对比了局部提取的方式和传统的圆柱形剥蚀池条件下不同载气(He或Ar)对193nm LA-ICP-MS分析灵敏度的影响。研究表明,在湿等离子条件时,使用局部提取或传统的圆柱形剥蚀池在氦-氩不同载气中获得的信号灵敏度相似。这是由于气溶胶颗粒在等离子体中的完全离子化。因此,我们的结果表明,在高流速载气条件或者湿等离子体条件下,使用氩气或氦气作为气溶胶载气可以获得相似的信号灵敏度。
图1. 高流速载气条件或者湿等离子体条件下,氩-氦气不同载气中信号灵敏度比较。
文章信息:Tao Luo, Zhaochu Hu*, Wen Zhang, Detlef Günther*, Yongsheng Liu, Keqing Zong, and Shenghong Hu,Reassessment of the influence of carrier gases He and Ar on signal intensities in 193 nm excimer LA-ICP-MS analysis, Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2018, 33, 1655-1663. http://dx.doi.org/10.1039/C8JA00163D
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