2
等離子質譜儀（ICP-MS）技術原理及其在元素分析中的核心優勢解析
電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）是元素分析領域的高精尖工具，其技術原理基于等離子體電離與質譜檢測的協同作用。儀器核心由三部分構成：電感耦合等離子體（ICP）作為離子源，通過高頻電磁場將工作氣體（如氬氣）電離為高溫（6000-10000K）等離子體，使樣品中的元素原子化、電離；接口裝置將等離子體中的離子高效傳輸至真空系統；質譜儀則通過磁場或電場按質荷比（m/z）分離并定量檢測離子。
ICP-MS的核心優勢顯著：
超高靈敏度：可檢測納克（ng/L）至皮克（pg/L）級元素，尤其適合痕量分析，如環境中超痕量重金屬檢測。
多元素同步分析：一次進樣可測定周期表中70余種元素，覆蓋金屬、非金屬及同位素，大幅提升效率。
寬動態線性范圍：跨越8-9個數量級，適應從高濃度到痕量的復雜樣品，無需稀釋即可精準定量。
同位素分辨能力：精準區分同位素（如²??Pb與²??Pb），為同位素示蹤和地質年代學研究提供數據支持。
抗干擾性強：通過碰撞反應池等技術有效消除多原子離子干擾，提升復雜樣品（如高鹽、高有機物樣品）分析準確性。
相較于傳統技術（如原子吸收AAS、電感耦合等離子體發射光譜ICP-OES），ICP-MS在靈敏度、多元素覆蓋及同位素分析能力上表現，已成為環境監測、食品安全、生物醫藥及材料科學等領域元素分析的工具，推動痕量分析向更高精度與更廣維度發展。