等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）是一種將電感耦合等離子體（ICP）與質(zhì)譜技術(shù)相結(jié)合的高靈敏度元素分析方法，其技術(shù)原理基于等離子體電離與質(zhì)譜檢測的協(xié)同作用。在ICP-MS中，樣品經(jīng)霧化后形成氣溶膠，被注入高溫等離子體炬焰中，在6000-10000K的高溫環(huán)境下，樣品中的元素迅速蒸發(fā)、原子化并電離為單電荷離子。這些離子通過接口裝置被高效傳輸至真空系統(tǒng)，隨后在質(zhì)譜儀中通過磁場或電場按質(zhì)荷比（m/z）分離，最終由檢測器捕獲并轉(zhuǎn)化為電信號，實現(xiàn)元素的定性定量分析。

ICP-MS的核心優(yōu)勢體現(xiàn)在多方面。其一，超高靈敏度是其顯著特征，可檢測納克（ng/L）至皮克（pg/L）級的痕量元素，尤其適用于環(huán)境監(jiān)測中超痕量重金屬的精準(zhǔn)測定。其二，多元素同步分析能力大幅提升分析效率，一次進(jìn)樣即可完成周期表中70余種元素的測定，覆蓋金屬、非金屬及同位素，滿足復(fù)雜樣品中多種元素同時分析的需求。其三，寬動態(tài)線性范圍跨越8-9個數(shù)量級，無需稀釋即可精準(zhǔn)定量高濃度與痕量元素共存的樣品，適應(yīng)從地質(zhì)樣品到生物組織等不同基體類型。其四，同位素分辨能力為地質(zhì)年代學(xué)、環(huán)境示蹤等研究提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持，例如精準(zhǔn)區(qū)分²??Pb與²??Pb等同位素。其五，抗干擾性強(qiáng)，通過碰撞反應(yīng)池技術(shù)有效消除多原子離子干擾，顯著提升高鹽、高有機(jī)物等復(fù)雜樣品的分析準(zhǔn)確性。

憑借上述優(yōu)勢，ICP-MS已成為地質(zhì)勘探、環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)學(xué)、食品安全及材料科學(xué)等領(lǐng)域不可少的分析工具。在地質(zhì)研究中，它可測定巖石中的微量元素濃度；在環(huán)境領(lǐng)域，能檢測大氣顆粒物中的重金屬污染；在生物醫(yī)學(xué)中，則用于分析生物樣品中的礦物質(zhì)與藥物代謝產(chǎn)物。隨著技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，ICP-MS在元素形態(tài)分析、單細(xì)胞檢測等前沿方向的應(yīng)用不斷拓展，為科學(xué)研究提供更精準(zhǔn)的元素信息支撐。
 

PerkinEImer NexION 2000等離子體質(zhì)譜儀是一款專為復(fù)雜基體元素分析設(shè)計的三重四極桿電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體制造、環(huán)境監(jiān)測、食品檢測、及工業(yè)過程等領(lǐng)域，為痕量元素檢測提供解決方案。

應(yīng)用領(lǐng)域

一、半導(dǎo)體與微電子行業(yè)

冷等離子體

在分析半導(dǎo)體級鹽酸時，結(jié)合冷等離子體降低 Ar 離子化效率。

耐氫氟酸進(jìn)樣系統(tǒng)

標(biāo)配耐 HF 炬管和石英霧化器，直接分析含氟蝕刻液，無需復(fù)雜前處理，避免樣品污染風(fēng)險。

二、環(huán)境監(jiān)測

從地表水到土壤沉積物，PerkinEImer NexION 2000等離子體質(zhì)譜儀憑借全基體進(jìn)樣系統(tǒng)和通量分析能力，成為環(huán)境實驗室的工具

水體分析

直接處理高鹽廢水和海水，通過在線稀釋單元自動調(diào)整樣品濃度，同時分析 Na和 Cd等元素，動態(tài)范圍覆蓋廣。

土壤與沉積物

分析污染土壤時，結(jié)合 He 碰撞模式多原子干擾。

顆粒檢測功能可識別水體中的污染物。

三、材料科學(xué)與技術(shù)

顆粒表征

基于單顆粒 ICP-MS 技術(shù)，可同時測定顆粒的成分、尺寸及團(tuán)聚狀態(tài)。

在石墨烯研究中，通過檢測殘留金屬催化劑的含量，優(yōu)化制備工藝以提升材料純度。

合金與涂層分析

分析高溫合金時，同步測定主量元素和痕量雜質(zhì)，避免多次稀釋和重復(fù)進(jìn)樣。

四、食品安全

食品添加劑與污染物

檢測乳制品中的稀土元素時，啟用通用池的 O?反應(yīng)模式，將Ca,O?轉(zhuǎn)化為 CaO?，避免對Fe 的誤判。

分析奶粉中的碘含量時，采用 H?反應(yīng)去除Ar，Ar?對Se 的干擾。