ICP-MS

各ICPMS仪器公司选择都不近相同，当然主要原因可能是专利方面，

但是就多原子离子干扰排除方法而言，PE的四极杆反应池、THERMO 的六极杆和Agilent的八极杆碰撞池就稳定性和反应有效性是否有大的差异？

当然这个问题可能根据不同的检测元素和不同反应气的选择各不相同，希望有经验的朋友多谈谈，另外varian的碰撞口技术是否比其它的更耗反应气呢？

据我所知，PE的四极杆碰撞池可以控制Rq和Ra，好像一个ICP-MS-MS。

而thermo的六级杆好像不能选择碰撞后进入四级杆滤质器的离子。

varian 的技术不清楚，楼主能说说有什么特别之处吗

varian消除多原子离子干扰的方法简单来说就是sample cone是中空的，反应气从此进入与ICP源产生的多原子离子碰撞或反应，以消除干扰，原理图见

cuturl('http://www.varianinc.com/cgi-bin/nav?products/spectr/icpms/icpms/820-MS_cri&cid=JMQHJJJJFL')

通过sample cone的离子数显然与经过离子透镜组后的离子数不是一个数量级的，那岂不是会多耗费反应气？

PE的DRC是利用多原子离子和反应气体生成另外和待测元素不同的质量数，利用的是质量歧视。(而六极杆和八极杆只能离子聚焦，没有质量选择的作用。)采用的是多原子离子表面积较大，和碰撞气体碰撞的机率更大，能量损失较多。采用能量歧视的原理进行分离的。

八极杆与六极杆相比较离子通过效率更高一些。

看过一个PE的ppt，说自己的DRC比其他两家的消除干扰的能力更强，几种元素的检出限更低。

但DRC采用的一般是强反应性气体氨气和甲烷，特殊情况下有时也用到氧气。对于基体比较复杂的样品，有可能会出现一些不希望干扰，而干扰其他元素的测定，这是必须要注意的。而agilent和thermo采用的是氢气和氦气。安一直强调他们的ORS适用于基体复杂的样品。

瓦里安的反应接口，不太清楚。就消除和agilent 和thermo相比，应该没有多大优势吧。不过它的离子透镜和检测器倒是先进一些。

单纯从硬件设计来说Varian的设计是完全不同的，通过接口添加气体(采样锥或者截取锥)，气体选择可以使用氦气或氢气(类似于Agilent)，所用气体流速要大的多，典型是80ml/min(参考其文献)，

浪费气体是次要的，主要缺点在于反应或碰撞效率低。

另外一个值得考虑的问题是，中间进气的锥口的清洗问题?

先谈谈反应模式。

由于使用不同性质的气体，碰撞反应池技术被分为反应池和碰撞池，其实对于一个池来说，不管是四极杆池<六极杆池<8极杆池没有这种反应池和碰撞池区别，只有当不同的气体导入时，池内所发生的过程决定了是反应池还是碰撞池。

当NH3， CH4， O2，H2通入池内(不管是PE，Agilent还是Thermo的池)时，这些气体，化学活性强，易与干扰离子之间主要发生电荷(+)转移，质子(H)转移反应过程，使干扰离子1)中性化，2)质量改变，而达到消除干扰的目的。但同时反应气也会同待测离子反应，使其损失，灵敏度减少。

反应过程有两个特点：

1)需要有特定的反应路线，
2)有新的产物。

对于第一点，既然是一个化学过程，就涉及到热力学过程(反应能不能发生)和动力学过程(反映能否在一定的时间完成).在实际应用当中意味着，一种反应气难以同所有的干扰离子有效反应，如NH3， CH4对As75，受40ArCL75+不能消除，不同的样品基体，需要的优化条件不一样.

比如测纯水中的Fe56+ 受Ar40O16+的干扰。通入CH4气体与40Ar16O+反应，从而消除了对质量数为56处的Fe的干扰。若同时要测Ka39+，受Ar38H+干扰， CH4气体与Ar38H+反应。但2者需要的最佳CH4气体流量和反应池电压不一样，应为参与反应的物质不一样，路线不一样。所以不同元素，受到不同干扰，需要的仪器参数条件可能不一样。

另外如果测环境水样中的Fe56+，除了40Ar16O+的干扰，还可能有40Ca16O+的干扰， 同样需要不同的条件.所以不同基体样品仪器参数条件又不一样。

对于2点，新的产物，即新的干扰，所以PE必须用四极杆，质量控制，不让新干扰通过， 而离子的传输效率四极杆池<六极杆池<8极杆池.

所以反应过程对于特定的干扰，已知的干扰，比较有效。在最佳条件下，简单基体的样品分析时，PEDRC消除干扰的能力不错.但实际当中，DRC还难以完全消除干扰，所以PE的仪器还必须借助于干扰校正方程来消除干扰，找几篇DRC的应有文献(半导体行业除外)看看. 而干扰校正方程是半经验公式，需要了解样品基体组成，干扰情况才能有效使用， 但没有分析样品时，有如何能知道未知样品的组成?

所以对于复杂样品，不同样品同时分析，多元素同时分析时，DRC需要很高的应用经验，很强的化学知识，优化仪器，摸索条件，操作麻烦，不实用。

DRC出道较早，名气也大，也有不少用户在各行各业，但由于操作复杂，样品基体变化，仪器条件变化，元素不同，仪器条件不同，结果也不经相同， 这也是美国ＥＰＡ到目前尚未批准其EPA200.8的方法中，使用碰撞反应池技术的主要原因．

[ 本帖最后由 icpms 于 2009-8-22 10:46 编辑 ]

碰撞模式

这里谈的是使用纯惰性气体（He, Ar, Xe,etc)的碰撞模式，不包括在惰性气体中混有反应气体的情况，如H2/He,NH3/He 等。

碰撞模式有两种主要过程：

1、碰撞解离模式
2、碰撞+动能歧视

1、碰撞解离模式 - 惰性气体，He与多元干扰离子碰撞，使得多元干扰离子断裂， 如 ArNa+ + He = Ar + Na+ +He.

这也是一种反应过程，因为有新的物质产生。 所以受特定的反应路线限制，那就是惰性气体原子（He, or Ar or Xe)的碰撞能量高于多元干扰离子德解离能量的情况下, 碰撞解离消除干扰才会发生。因此碰撞解离模式能消除的干扰种类是有限的。

2、碰撞+动能歧视 - 多元干扰离子和待测离子以一定的初始离子动能（最好能量相同的，非常重要）进入池中。惰性气体原子与大部分多元干扰离子发生碰撞，碰撞的能量不足以导致干扰离子解离。同时惰性气体原子也与待测离子碰撞。

经过多次碰撞后，多元干扰离子和待测离子的离子能量发生了变化。多元干扰离子有2个以上的原子结合而成，相对于待测离子(As)有更大的体积，更大碰撞截面。因此多元干扰离子受碰撞频率更高，碰撞次数多，多元干扰离子的离子动能损失大，超过待测离子的离子动能的损失。即经过碰撞后 Ep(多元干扰离子)< Ea(待测离子).

在池的出口处设置以能量障碍，使低能量的多元干扰离子无法通过，而能量较高的待测离子可以通过，即可达到消除干扰的目的。

碰撞+动能歧视的原理是基于：

1、任何分子离子的碰撞截面均大于单原子离子
2、大离子与气体的碰撞次数大于小离子，因而失去更多能量
3、能量不足的离子不能进入四极杆

碰撞+动能歧视是一个物理过程，不是一种反应过程,同物质的化学性质无关, 没有特定的反应机理，像过滤器一样滤掉大的多原子离子，动能歧视对任何具有不同半径离子有效，与干扰物的种类, 多少及化学性质无关,特别适用于含有复杂, 多变及未知基体样品的多元素同时分析。

实际操作当中，仪器调谐后，同一参数可以应用于不同的基体的样品，不同元素的测定，真正可以简化方法开发，简化分析过程。

动能歧视效率的关键在于初始离子能量的控制。要求多元干扰离子和待测离子的初始离子能量低,分布集中。如果离子能量的高斯分布峰很宽，展宽过大，大通过碰撞形成的待测离子与干扰离子的能量差不足以完全区分两种离子，则动能歧视消干扰效率无效。

[ 本帖最后由 icpms 于 2009-8-22 10:46 编辑 ]