【问题十四】怎样评价一台ICP-MS设备，

电感耦合等离子体质谱
　　ICP-MS所用电离源是感应耦合等离子体（ICP），它与原子发射光谱仪所用的ICP是一样的，其主体是一个由三层石英套管组成的炬管，炬管上端绕有负载线圈，三层管从里到外分别通载气，辅助气和冷却气，负载线圈由高频电源耦合供电，产生垂直于线圈平面的磁场。如果通过高频装置使氩气电离，则氩离子和电子在电磁场作用下又会与其它氩原子碰撞产生更多的离子和电子，形成涡流。强大的电流产生高温，瞬间使氩气形成温度可达10000k的等离子焰炬。样品由载气带入等离子体焰炬会发生蒸发、分解、激发和电离，辅助气用来维持等离子体，需要量大约为1L/min。冷却气以切线方向引入外管，产生螺旋形气流，使负载线圈处外管的内壁得到冷却，冷却气流量为10-15L/min。
　　最常用的进样方式是利用同心型或直角型气动雾化器产生气溶胶，在载气载带下喷入焰炬，样品进样量大约为1ml/min，是靠蠕动泵送入雾化器的。
　　在负载线圈上面约10mm处,焰炬温度大约为8000K,在这么高的温度下,电离能低于7eV的元素完全电离，电离能低于10.5ev的元素电离度大于20%。由于大部分重要的元素电离能都低于10.5eV，因此都有很高的灵敏度，少数电离能较高的元素，如C，O，Cl，Br等也能检测，只是灵敏度较低。
　　ICP-MS由ICP焰炬，接口装置和质谱仪三部分组成；若使其具有好的工作状态，必须设置各部分的工作条件。
　　ICP工作条件：主要包括ICP功率，载气、辅助气和冷却气流量。样品提升量等，ICP功率一般为1KW左右，冷却气流量为15L/min，辅助气流量和载气流量约为1L/min，调节载气流量会影响测量灵敏度。样品提升量为1ml/min。
　　接口装置工作条件：ICP产生的离子通过接口装置进入质谱仪，接口装置的主要参数是采样深度，也即采样锥孔与焰炬的距离，要调整两个锥孔的距离和对中，同时要调整透镜电压，使离子有很好的聚焦。
　　质谱仪工作条件：主要是设置扫描的范围。为了减少空气中成分的干扰，一般要避免采集N2、O2、Ar等离子，进行定量分析时，质谱扫描要挑选没有其它元素及氧化物干扰的质量。
　　同时还要有合适的倍增器电压。
　　事实上，在每次分析之前，需要用多元素标准溶液对仪器整体性能进行测试，如果仪器灵敏度能达到预期水平，则仪器不再需要调整，如果灵敏度偏低，则需要调节载气流量，锥孔位置和透镜电压等参数。

买东西似乎都是看性价比。
满足分析要求，又不需要什么维护就能好好的工作，这对操作者来说是好仪器。呵呵但是似乎不可能，那就降低维护频次以及维护难度也行，价格是老板关心的事情。我们也不清楚具体多少钱买的。

购买的价格是否合理；操作使用是否方便；检测数据是否准确；维护成本是否低廉；使用寿命是否足够的长...要求太高了

要看何不合适你用，合适的就是最好的，你花大价钱买得不一定就是最合适的，看你做什么样，能不能达到你的要求，满足需要就是最好

随着ICP-AES的流行使很多的分析家在问购买一台ICP-AES是否是明智之举．还是留在原来可信赖的AAS上。
现在一个新技术lCP-MS已呈现在世上，虽然价格较高，但ICP-MS具有ICP-AES的优点及比石墨炉原子吸收(GFAAS)更低的检出限。
这篇文章简要地论述这三种技术，并指出如何根据你的分析任务来判断其适用性。
对于拥有ICP-AES技术背景的人来讲，ICP-MS是一个以质谱仪作为检测器的等离子体(ICP)，而质谱学家则认为ICP-MS是一个以ICP为源的质谱仪。事实上．ICP-AES和ICP—MS的进样部分及等离子体是极其相似的。ICP-AES测量的是光学光谱(165-800nm)．ICP-MS 测量的是离子质谱，提供在3-250amu范围内每一个原子质量单位(amu)的信息，因此，ICP-MS除了元素含量测定外，还可测量同位素。
检出限
ICP-MS的检出限给人极深刻的印象，其溶液的检出限大部份为ppt级(必需记牢，实际的检出限不可能优于你实验室的清洁条件)，石墨炉AAS的检出限为亚ppb级，ICP-AES大部份元素的检出限为1—10ppb，一些元素在洁净的试样中也可得到令人注目的亚ppb级的检出限。必须指出，ICP— MS的ppt级检出限是针对溶液中溶解物质很少的单纯溶液而言的，若涉及固体中浓度的检出限，由于ICP-MS的耐盐量较差，ICP-MS检出限的优点会变差多达50倍，一些普通的轻元素(如S、Ca、Fe、K、Se)在ICP-MS中有严重的干扰，也将恶化其检出限。
干扰
以上三种技术呈现了不同类型及复杂的干扰问题．为此，我们对每个技术分别予以讨论。
ICP-MS的干扰
1．质谱干扰
ICP -MS中质谱的干扰(同量异位素干扰)是预知的，而且其数量少于300个，分辨率为0．8amu的质谱仪不能将它们分辨开，例如58Ni对58Fe、 40Ar对40Ca、40Arl60对56Fe或40Ar-Ar对80Se的干扰(质谱叠加)。元素校正方程式(与ICP-AES中干扰谱线校正相同的原理)可用来进行校正，选择性地选用一些低自然丰度的同位素、采用“冷等离子体炬焰屏蔽技术”或“碰撞池技术”可有效地降低干扰影响。
2．基体酸干扰
必须指出，HCI、HCIO4、H3PO4和H2S04将引起相当大的质谱干扰。Cl+、P+、S+离子将与其他基体元素 Ar+、O+、H+结合生成多原子，例如35Cl 40Ar对75As、35Cl160对51V的叠加干扰。因此在ICP-MS的许多分析中避免使用HCl、HCl04、H3P04和H2S04是至关重要的，但这是不可能的。克服这个问题的方法有“碰撞池技术”、在试样导入ICP之前使用色谱(微栓)分离、电热蒸发(ETV)技术等，另外一个比较昂贵的选择是使用高分辩率的扇形磁场的ICP-MS，它具有分辩小于0．01amu的能力，可以清除许多质谱的干扰。ICP-MS分析用的试液通常用硝酸来配制。
3.双电荷离子干扰
双电荷离子产生的质谱干扰是单电荷离子M／Z的一半，例如138Ba2+对69Ga+，或208pb2+对104Ru+。这类干扰是比较少的，而且可以在进行分析前将系统最佳化而有效地消除。
4基体效应
试液与标准溶液粘度的差别将改变各个溶液产生气溶胶的效率，采用基体匹配法或内标法可有效地消除。
5电离干扰
电离干扰是由于试样中含有高浓度的第1族和第1I族元素而产生的，采用基体匹配、稀释试样、标准加入法、同位素稀释法、萃取或用色谱分离等措施来解决是有效的。
6空间电荷效应
空间电荷效应主要发生在截取锥的后面，在此处的净电荷密度明显的偏离了零。高的离子密度导致离子束中的离子之间的相互作用．形成重离子存在时首先损失掉轻离子．例如Pb+对Li+3。基体匹配或仔细在被测物质的质量范围内选用内标有助于补尝这个影响，但这在实际应用是有困难的。同位素稀释法虽有效．但费用高，简单而最有效的方法是稀释样品。
lCP-AES干扰
1光谱干扰
ICP-AES的光谱干扰其数量很大而较难解决，有记录的ICP-AES的光谱谱线有50000多条，而且基体能引起相当多的问题。因此，对某些样品例如钢铁、化工产品及岩石的分析必须使用高分辩率的光谱仪。广泛应用于固定通道ICP-AES中的干扰元素校正能得到有限度的成功。ICP-AES中的背景较高，需离线背景校正，应用动态背景校正对增进准确度是很有效的。各种分子粒子(如OH)的谱峰或谱带对某些低含量的被测元素会引起一些分析问题，影响其在实际样品中检出限。
在ICP-MS中的背景是相当低的，典型的是小于5 C／S(计数／秒)，这就是ICP-MS具有极好的检出限的一个主要理由。
2基体效应
与ICP-MS一样，ICP-AES可以应用内标来解决例如雾化室效应、试样与标准溶液之间粘度差异所带来的基体效应。
3电离干扰
仔细选用每个元素的分析条件或加入电离缓衡剂(如过量的I族元素)可以减少易电离元素的影响。
GFAAS干扰
1．光谱干扰
使用氘灯背景校正的GFAAS有少许光谱干扰．但使用Zeeman背景校正的GFAAS能去除这些干扰。
2．背景干扰
在原子化过程中，针对不同的基体，应仔细设定灰化步聚的条件以减少背景信号。采用基体改进剂有助于增加可以容许的灰化温度。在很多GFAAS应用中，与氘灯扣背景相比，Zeeman扣背景可得到更好的准确度。
3．气相干扰
这是由于被测物质的原子蒸汽进入一个较冷的气体环境而形成的。现在采用等温石墨管设计和平台技术，试样被原子化后进入一个热的惰性气体环境，可有效减少这种干扰。
4．基体效应
基体效应是被测物质在石墨管上不同的残留而生成的，它取决于样品的种类，应用基体改性剂和热注射能十分有效地减少这些影响。

容易使用
在日常工作中，从自动化来讲，lCP-AES是最成熟的，可由技术不熟练的人员来应用ICP-AES专家制定的方法进行工作。ICP-MS的操作直到现在仍较为复杂，自1993年以来，尽管在计算机控制和智能化软件方面有很大的进步，但在常规分析前仍需由技术人员进行精密调整，ICP-MS的方法研究也是很复杂及耗时的工作。GFAAS的常规工作虽然是比较容易的，但制定方法仍需要相当熟练的技术。
试样中的总固体溶解量TDS
在常规工作中．ICP-AES可分析10％TDS的溶液．甚至可以高至30％的盐溶液。在短时期内ICP-MS可分析0．5％的溶液，但大部分分析人员乐于采用最多0．2％TDS的溶液。当原始样品是固体时，与ICP-AES，GFAAS相比，ICP—MS需要更高倍数的稀释．其折算到原始固体样品中的检出限显示不出很大优势的现象也就不令人惊奇了。
线性动态范围LDR
ICP-MS具有超过下的五次方的LDR，各种方法可使其LDR开展至十的八次方，但不管如何，对ICP-MS来说：高基体浓度会导致许多问题．而这些问题的最好解决方案是稀释．正由于这个原因，ICP-MS应用的主要领域在痕量／超痕量分析。
GFAAS的LDR限制在2-3个数年量级，如选用次灵敏线可进行高一些浓度的分析。
ICP-AES具有5个以上数量级的LDR且抗盐份能力强．可进行痕量及主量元素的测定，ICP-AES可测定的浓度高达百分含量，因此，ICP-AES外加ICP—MS，或GFAAS可以很好地满足实验室的需要。
精密度
ICP-MS的短期精密度一般是1-3％RSD，这是应用多内标法在常规工作中得到的。长期(几个小时)精密度为小于5％RSD。使用同位素稀释法可以得到很好的准确度和精密度，但这个方法的费用对常规分析来讲是太贵了。
ICP-AES的短期精密度一般为0.3-2％RSD，几个小时的长期精密度小于3％RSD。
GFAAS的短期精密度为0.5-5％RSD，长期精密度的因素不在于时间而视石墨管的使用次数而定。
样品分析能力
ICP-MS有惊人的能力来分析大量测定痕量元素的样品，典型的分析时间为每个样品小于5分钟，在某些分析情况下只需2分钟。Consulting实验室认为ICP-MS的主要优点即是其分析能力。
ICP-AES的分析速度取决于是采用全谱直读型还是单道扫描型，每个样品所需的时间为2或6分钟，全谱直读型较快，一般为2分钟测定一个样品。
GFAAS的分析速度为每个样品中每个元素需3-4分钟，晚上可以自动工作，这样保证对样品的分析能力。
根据溶液的浓度举例如下，以参考：
1．每个样品测定1-3个元素，元素浓度为亚或低于ppb级．如果被测元素要求能满足的情况下，GFAAS是最合适的。
2．每个样品5-20个元素，含量为亚ppm至％，ICP-AES是最合适的。
3．每个样品需测4个以上的元素．在亚ppb及ppb含量．而且样品的量也相当大，ICP-MS是较合适的。
无人控制操作
ICP-MS，ICP-AES，和GFAAS，由于现代化的自动化设计以及使用惰性气体的安全性．可以整夜无人看管工作。
为了高效的分析生产，整夜开机工作是可取的。
运行的费用
ICP -MS开机工作的费用要高于ICP-AES，因为ICP-MS的一些部件有一定的使用寿命而且需要更换，这些部件包括了涡轮分子泵、取样锥和截取锥以及检测器。对于ICP-MS和ICP-AES来讲，雾化器与炬管的寿命是相同的。如果实验室选用了ICP-AES来取代ICP-MS，那么实验室最好能配备 GFAAS。GFAAS应计算其石墨管的费用。在上述三种技术中Ar气的费用是一笔相当的预算，ICP技术Ar费用远高于GFAAS。
基本费用
这是难于限定的一个项目，因为费用是根据自动化程度、附件与供应商而定的。大概的估计ICP-AES是GFAAS的两倍，而ICP-MS是lCP-AES的两倍。必须注意到附件的配置将打乱费用的估计。
另外必须考虑到超痕量分析需要一个干净的实验室和超纯的化学试剂，这些的费用不便宜。
附件
由于是快速扫描测定方式，ICP-MS能对多元素模式中的瞬间信号进行测量，这就为大量附件打开了出路，电热蒸法、激光消蚀、辉光放电及火花消蚀等技术可以免除样品的溶解过程。有些附件可以将样品中的基体物质进行分离或进行预富集，例如：氢化法、色谱(高压液相HPLC．离子色谱．微栓)等。
用色谱来分离的好处在ICP—MS中得到完全的实现，它适合用于环保，毒理学，药品及食品中低浓度的被测物质。
虽然ICP-AES也能采用上述的某些附件．但由于这些附件的价格及有限的好处，因此，很少看到它们在lCP-AES的常规分析中应用。

我们用的是AGILENT ICP-MS 7500CE
个人觉得有几个方面比较重要：
1.软件的操作方便，容易上手，譬如调谐快，方便，方法编辑智能，人性化，
2.消耗品耐用，如进样管，炬管，锥使用寿命长，
3分析元素的种类多，而且检出限低，
4.维护方便，
有的ICP-MS没有内标管，用起来很麻烦，要添加内标，标准曲线不好做，
有的ICP-MS没有碰撞池，对低质量数的元素不好分析，干扰大，

有人提到適合自己的儀器就是好儀器，但是如何定義適合的儀器，其實很多人都認為ICP-MS很好用，沒錯它是很好用，但是好用並不等於萬能，當然在投資者的觀念中，花錢就要物盡其用，每一種東西都有其極限存在，所以什麼叫作適合的儀器，其實是跟使用單位有密切的關係，首先要設定購買這台儀器的目的，當然目的不能是萬能，接下來評估儀器才有意義。
就我而言，怎麼評價一台儀器，首先設定自己要做的東西，將東西送給儀器公司測試結果，當然很多人會拿未知的東西，這樣就比較不好評定，但是有一種方法就是在未知的東西加入我感興趣的物質，這樣子可以把兩個都送給儀器廠商分析，這樣就有答案知道儀器好不好，數據送回來後可以請儀器廠商在你面前做一次，這樣可以防止儀器廠商造假。
第二是比較困難的，就是評定往後儀器成本，因為儀器廠商常常"隱惡揚善"把不好的沒有跟你說，除非你問，把好的講得天花亂墜，如果儀器廠商帶您去看的實驗室是客戶的實驗室，那可以跟對方要名片，等參觀完後在確認後續維護的問題。
第三就是價錢了。
這三點評估要做得好，說起來很容易，其實很困難，因為每個人多少都有

应助工程师

这次接受了一个新观点：
假设：
1、完全一样配置的仪器设备，完全不同的价格，其中一台仪器的价格比另外一台贵很多很多甚至2倍。
2、那台贵很多很多的设备，一天要处理上百个样品，而那台很便宜的设备，一年就处理那么几个样品，甚至10个都不到。

那台仪器的性价比高？？？？