ICP/MS, ICP/MS/MS, Laserová ablace
ZaměřeníMateriálová analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Laserová ablace spojená s ICP-MS je klíčová pro geochronologii, materiálové vědy a stopové analýzy. Vyšší citlivost umožňuje měření menších oblastí vzorků, detekci nižších koncentrací a přesnější izotopické poměry, což rozšiřuje aplikační možnosti pro mikroanalýzu a bioimaging.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo porovnat citlivost sektorového ICP-MS Element XR s Jet Interface proti kvadrupólovému iCAP TQ a multikolektorovému Neptune XT. Testování proběhlo na referenčních zirkonech 91500 a GJ-1 za identických ablací.
Použitá metodika a instrumentace
- Laserová ablace: Teledyne Photon Machines Analyte G2 s HelEx ablací buňkou
- ICP-MS systémy:
- Element XR (sektorové SF-ICP-MS) s Jet Interface
- iCAP TQ (kvadrupól ICP-MS) s vysokocitlivými kužely
- Neptune XT (multikolektor) s Jet Interface
- Aglomerace aerosolů: ESI Apex Omega desolvující nebulizér
- Detekce: Automatické přepínání mezi SEM a dynode pro širší dynamický rozsah
Hlavní výsledky a diskuse
- Sample ion yield překročil 1 % pro prvky Nd, Hf, Pb a U.
- Citlivost SF-ICP-MS s Jet Interface byla až 21× vyšší než u kvadrupólu iCAP TQ a 3,5× vyšší než u Neptune XT.
- Při ablaci zirkonu 91500 (35 µm, 3 J/cm², 7 Hz) bylo detekováno až 800 000 cps pro 238U.
- Relativní chyba izotopického poměru 207Pb/206Pb se snížila na polovinu ve srovnání s kvadrupólem.
- Spot velikosti 2,5 µm na Element XR dosahuje signál ekvivalentní 35 µm spotu na kvadrupólu.
Přínosy a praktické využití metody
- Zvýšení prostorového rozlišení pro bioimaging a geochemické mapování.
- Snížení LOD/LOQ pro stopové analýzy v environmentálních a materiálových vzorcích.
- Rychlejší analýza díky skenování širokého masového rozsahu bez přeladění magnetu.
- Zlepšení přesnosti izotopické geochronologie a forenzních aplikací.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Další miniaturizace ablací pro submikronové rozlišení.
- Kombinace s tekutou chromatografií pro vícerozměrné separace.
- Automatizace a vysokopropustné screeningové studie.
- Rozvoj single-cell analýz a nano-analýzy stopových prvků.
Závěr
Element XR s Jet Interface výrazně překonává standardní kvadrupólová i multikolektorová zařízení v citlivosti i dynamickém rozsahu. Umožňuje analýzu menších objemů vzorku s vyšší přesností a rychlostí, což otevírá nové aplikační možnosti v geochronologii, materiálových vědách a forenzní chemii.
Reference
- J. Zheng et al., Evaluation of a new sector-field ICP-MS with Jet Interface for ultra-trace determination of Pu isotopes: from femtogram to attogram levels, J. Nucl. Radiochem. Sci. 15 (2017) 7.
- W. Men et al., Establishing rapid analysis of Pu isotopes in seawater to study the impact of Fukushima nuclear accident, Scientific Reports 8 (2018) 1892.
- N. Jakubowski et al., Inductively coupled plasma- and glow discharge plasma-sector field mass spectrometry Part II. Applications, J. Anal. At. Spectrom. 26 (2011) 727.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.