ICP-MS讲座：16. 离子检测器

在感兴趣的分析物的浓度水平低于1g/mL时，进入到ICP-MS系统的质量分析器的分析物的离子数目是很小的，正常情况下在分析器的末端得到的离子流小于1×10-13A。随机涨落或仪器背景也很小，一般每秒钟几个离子。这个灵敏度的主要优点很大程度上由于背景低而获得，可以用于读出单个离子。使用电子倍增检测器可以得到适当的电学增益和快速响应，并且对于很多的情况使用连续打拿极的通道式电子倍增器。它们都是很耐用的，且能承受高达10-5mbar的压力，有较长的寿命。这些检测器可记录每秒106以上的离子脉冲速率并有低于每秒一个计数的离子脉冲速率的天然背景。遗憾的是，这些倍增器在高计数速率时会有疲劳现象，也就是随计数的变化有一个可变的死时间，增益滞后。除此之外，大部分的情况下是令人满意的。在计数率远远高于1MHz时，死时间和疲劳限制了它们的使用，除非借助于诸如改变离子透镜的电势来减少系统的计数率灵敏度，系统在1g/mL以上时其响应变得非线性。但在低增益的平均电流模式时也可以使用同样的检测器，对于高离子密度可以在高达1A时给出线性响应。在分析物浓度高到使得等离子体平衡出现明显地扰动，分析物电离度下降以前，可以得到线性响应，通常在大约10mg/mL（1%W/V）。用一个脉冲计数检测器，可达到的基本线性范围为5-6个量级，但如果在高浓度使用平均电流检测的话，浓度范围可扩至约8个量级。使用法拉第杯离子流检测器在高浓度可以得到类似的结果，即使在遇到的最大浓度时电流仍需放大。其它的检测器诸如不连续的打拿极倍增器和Daly检测器在使用上有一定程度的限制。

                 通道式离子倍增器实物图

ICP-MS检测器由脉冲计数方式测量与模拟方式测量之间的校正系数