The ICP-MS Vacuum Interface

Význam tématu

Rozhraní vakuové části ICP-MS je klíčové pro zajištění nízkého tlaku potřebného pro optimální práci hmotnostního spektrometru, minimalizaci iontového rozptylu, zlepšení tvaru píků a snížení šumu na pozadí. Tím se zvyšuje citlivost a přesnost analýzy v širokém rozsahu hmot.

Cíle a přehled studie

Agilent ve svém technologickém briefu představuje konstrukční principy vakuového rozhraní ICP-MS, včetně volby materiálů, tvaru a chlazení konusů a parametrů plazmatu, s cílem optimálně přenášet ionty z atmosférického plazmatu do vysokého vakua hmotového spektrometru.

Použitá metodika a instrumentace

Rozhraní sestává ze série kuželových desek (sampling a skimmer konusů) s malými otvory, chlazených vodou. Standardně Agilent používá vzorkovací konus z niklu s měděným podkladem a skimmer konus z pevného niklu. Pro vysokou odolnost proti korozi jsou k dispozici platina-niklové konusy. Plazma je optimalizována tak, aby byla robustní (CeO/Ce 0,01 až 0,003).

Hlavní výsledky a diskuse

Vyvážená konstrukce zajišťuje kompromis mezi průměrem otvoru konusů, přenosem iontů a udržením nízkého tlaku. Robustní plazma s nižším poměrem CeO/Ce rozkládá matrici účinněji a snižuje tvorbu usazenin. Zvýšená teplota skimmeru zabraňuje kondenzaci zbytkových molekul, čímž dále omezuje depozici matrice. Agilent dosahuje až čtyřikrát nižšího průchodu matrice a až 40násobně méně hmotových znečišťujících částic ve vakuu oproti vybraným systémům konkurence.

Přínosy a praktické využití metody

Výsledkem je vynikající tolerance matice, vysoký přenos iontů a citlivost pro prvky od Li po U. Nízký šum na pozadí a stabilní signál zajišťují spolehlivou kvantifikaci v oblastech QA/QC, průmyslové analýzy i životního prostředí.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vylepšení lze očekávat ve vývoji materiálů odolnějších vůči korozi, precizněji řízeného temperování konusů, optimalizovaných geometrií pro zvýšení přenosu a minimalizaci matrice a integraci s pokročilými iontovými čočkami a separačními technikami.

Závěr

Agilent ICP-MS vakuové rozhraní, kombinující pečlivě navržené konusy, robustní plazmu a efektivní off-axis iontovou optiku, poskytuje unikátní spojení výjimečné tolerance matice a vysoké citlivosti, což přispívá k špičkové výkonnosti hmotnostní spektrometrie.

Reference

• Agilent ICP-MS Journal, Issue 85, 5994-3758EN.
• Agilent ICP-MS Journal, Issue 81, 5994-2203EN.