CN203672851U - 一种多接收电感耦合等离子质谱的进样系统 - Google Patents

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邓丽
金章东
贺茂勇
张飞
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Abstract

本实用新型提供一种多接收电感耦合等离子质谱的进样系统，该进样系统包括直接注入高效雾化器以及进样泵，所述进样泵的出口与直接注入高效雾化器的进样毛细管相连，进样泵的入口与溶液样品管和内标进样管相连，本实用新型将直接注入高效雾化器与进样泵联用，可以解决进样毛细管堵塞以及样品不连续传输的问题，同时实现在线内标加入，进行同位素分馏校正，与进口三通雾化器相比成本大大降低。

Description

一种多接收电感耦合等离子质谱的进样系统
技术领域
本实用新型涉及高精度硼同位素的测定领域，具体涉及一种多接收电感耦合等离子质谱（MC-ICP-MS）的进样系统。
背景技术
自然界硼同位素组成（δ11B）变化范围从-70‰到+75‰，不同环境、不同地质过程硼同位素组成差异显著，因此硼同位素组成在壳幔演化、矿床地质、水化学和环境地球化学、海洋环境以及古环境等领域获得了广泛应用。上世纪80年代中期以来，随着测定技术、方法及仪器的改进和测试精度的不断提高，硼同位素组成作为一种灵敏可靠的指标在古海洋、古环境、环境检测和污染源判断等研究方面更是成就卓著，成为国际上近二十年来地球化学研究领域的前沿方向，研究进展非常迅速。
随着硼同位素化学及地球化学研究更深层次的发展，对各种不同类型复杂组分地质样品中低含量硼元素的纯化分离和同位素组成测定技术提出了更高的要求。现阶段，用于硼同位素组成测定的质谱技术主要有多接收电感耦合等离子质谱法（MC-ICP-MS）、正热电离质谱法（Cs2BO2 +-PTIMS）、负热电离质谱法（BO2 --NTIMS）、电感耦合等离子质谱法（Quad-ICP-MS）、高分辨电感耦合等离子体质谱（HR-ICP-MS）等。其中MC-ICP-MS以其分析速度快、测试精度高、样品用量小的特点，被广泛运用于地质样品硼同位素组成的测定。
MC-ICP-MS由进样系统、离子源、质量分析器和检测系统四部分组成。其中，进样系统影响元素的离子化效率和同位素分馏。就具有易挥发性的硼而言，采用MC-ICP-MS自身配备的进样系统时，硼很容易被石英雾化器和雾化室吸附，造成严重的记忆效应。测试高浓度的硼溶液后，往往清洗几十小时都难以达到本底测试要求。因此，在探索硼同位素组成测试中，如何降低MC-ICP-MS进样系统的记忆效应、缩短进样系统的冲洗时间成为目前国际各大实验室努力的目标。
近几年，可灵活拆装的直接注入高效雾化器（DIHEN）作为ICP-OES/MS与高效液相色谱（HPLC）和毛细管电泳（CE）联用的接口，被广泛用于样品量有限的环境、生物、地质和临床试样中痕量/超痕量元素的测定。与传统的雾化器相比，直接注入高效雾化器有很多优点，包括100%溶液转移效率、高测试精度、低溶液流速(1-100μL/min)、低雾化气消耗（小于0.5L/min）等。DIHEN无需雾化室，直接将样品溶液提升至雾化器汽化，汽溶胶直接注入等离子体原子化、离子化。然而，如果将目前生产的DIHEN与MC-ICP-MS直接联用，还存在不少需要改进的方面。譬如，现有DIHEN的进样毛细管容易堵塞，样品提升不连续，使用寿命不长。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种多接收电感耦合等离子质谱的进样系统。
为达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案。
该进样系统包括直接注入高效雾化器以及进样泵，所述进样泵的出口与直接注入高效雾化器的进样毛细管相连，进样泵的入口分别与溶液样品管和内标进样管相连。
所述进样泵为蠕动泵。
所述进样系统还包括三通阀，三通阀的出口与进样泵的入口相连，三通阀的第一进口与溶液样品管相连，三通阀的第二进口与内标进样管相连。
所述溶液样品管上设置有滤芯。
本实用新型的有益效果体现在：
本实用新型将直接注入高效雾化器与进样泵联用，可以解决进样毛细管堵塞以及样品不连续传输的问题。
本实用新型采用蠕动泵作为进样泵，采用蠕动泵的优点以及优势在于：1）清洁无污染，样品溶液在通过蠕动泵时仅与蠕动泵软管接触，利于痕量、超痕量元素和同位素分析；2）恒流、重复精度高，稳定性能强，使得样品雾化均匀，等离子体温度稳定，保证样品电离充分，流量也方便调节；3）耐腐蚀。
本实用新型通过三通阀可以实现在线内标加入，可以更方便的进行同位素分馏校正，且与使用三通雾化器相比，成本大大降低。
本实用新型通过在溶液样品管上设置滤芯，可以滤除掉样品中含有的颗粒物，进一步防止进样毛细管堵塞，延长使用寿命。
附图说明
图1是直接注入高效雾化器（DIHEN）与MC-ICP-MS联用的示意图；
图2是本实用新型的结构示意图；
图中：1为炬管，2为炬管架，3为可拆卸炬管接头，4为树脂接头，5为直接注入高效雾化器，6为样品，7为蠕动泵，8为三通阀，9为溶液样品管，10为内标进样管，11为进样毛细管，12为滤芯。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
参见图1，直接注入高效雾化器（DIHEN）与MC-ICP-MS联用采用以下方式：直接注入高效雾化器5的入口通过其进样毛细管11与样品6直接连通，直接注入高效雾化器5的出口伸入至炬管1内，炬管1通过炬管架2固定，直接注入高效雾化器5通过可拆卸炬管接头3以及树脂接头4与炬管1相连。DIHEN与MC-ICP-MS直接联用，DIHEN的进样毛细管容易堵塞，样品提升不连续，使用寿命不长。
参见图2，本实用新型所述多接收电感耦合等离子质谱的进样系统包括直接注入高效雾化器5以及进样泵，所述进样泵为蠕动泵7，所述进样泵的出口与直接注入高效雾化器5的进样毛细管相连，进样泵的入口分别与溶液样品管9和内标进样管10相连，所述进样系统还包括三通阀8，三通阀8的出口与进样泵的入口相连，三通阀8的第一进口与溶液样品管9相连，三通阀8的第二进口与内标进样管10相连，所述溶液样品管上9设置有滤芯12。
通过蠕动泵将样品溶液连续提升入直接注入高效雾化器5的进样毛细管内，实现进样。
将蠕动泵以及DIHEN与MC-ICP-MS联用，一方面，可以降低仪器记忆效应、缩短进样系统的冲洗时间，有利于建立高精度微量硼同位素测定的可靠方法，另一方面，可以连续稳定进行样品提升，克服现有技术存在的进样毛细管容易堵塞以及样品不连续传输的问题。另外，通过三通阀实现了在线内标加入，便于进行同位素分馏校正。

Claims (4)

1.一种多接收电感耦合等离子质谱的进样系统，其特征在于：该进样系统包括直接注入高效雾化器（5）以及进样泵，所述进样泵的出口与直接注入高效雾化器（5）的进样毛细管相连，进样泵的入口分别与溶液样品管（9）和内标进样管（10）相连。
2.根据权利要求1所述一种多接收电感耦合等离子质谱的进样系统，其特征在于：所述进样泵为蠕动泵（7）。
3.根据权利要求1所述一种多接收电感耦合等离子质谱的进样系统，其特征在于：所述进样系统还包括三通阀（8），三通阀（8）的出口与进样泵的入口相连，三通阀（8）的第一进口与溶液样品管（9）相连，三通阀（8）的第二进口与内标进样管（10）相连。
4.根据权利要求1所述一种多接收电感耦合等离子质谱的进样系统，其特征在于：所述溶液样品管上（9）设置有滤芯（12）。
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