元素分析等离子体光谱仪原理

电感耦合等离子体发射光谱法因具有检测限低、精密度好、准确度高且可同时测定多个元素等优点，而得到分析工作者的青睐。本文利用GBC Quantima 电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES）建立耐火材料氮化硅粉末中铁元素的含量的方法，可供相关分析人员参考。

众所周知，环境中金属元素（例如，砷、铬、铜、铅、镍和锌）含量的升高会严重影响人类健康，以及农业、畜牧业和水产行业。而某些金属（如铜和锌）也是 生物和人类健康必不可少的元素，因此对于金属元素的缺乏或毒性判定均有一个有效的阈值。环境中这些污染物的存在大多是由于中小企业废水排放、车辆尾气排放、农村生活污水排放、不加区别地使用化肥和含金属的农药，以及在无保护的场所处理固态垃圾。这些不同的污染源有可能污染农业和城市用地，并且污染用于农业和饮用的地表水和地下水。因此，监测土壤中的金属污染物显然对于环境监测和金属元素对人类健康影响的判定非常重要。本应用简报介绍了使用新颖、简单和相对经济实惠的微波等离子体原子发射光谱仪（MP-AES）对于土壤中金属元素测定的分析方法。安捷伦 4100 微波等离子体原子发射光谱仪，使用氮气和为 MP-AES 专门设计的炬管，可产生一种自持的常压微波等离子体（MP）。使用同心雾化器和旋流雾化室，样品气动式导入微波等离子体。仪器采用 CzernyTurner 单色仪和电荷耦合器件（CCD）检测器实现发射谱线的分离和全谱检测。4100MP-AES 微波等离子体原子发射光谱仪，可轻松应对无机或有机样品气溶胶，对无机和有机溶剂以及环境空气的耐受性明显高于其他分析等离子体。

生物体内的微量元素具有十分重要的生物功能，也与许多疾病密切相关。现代生物医学的研究亟需能在组织、细胞等不同水平上原位分析生物样品中微量元素的分析方法。本研究建立了激光剥蚀－电感耦合等离子体质谱（ＬＡ－ＩＣＰ－ＭＳ）原位分析生物样品的方法。采用线扫描模式和较小的激光输出能量（＜1 Ｊ／ ｃｍ2），得到了鼠脑切片和金纳米颗粒暴露后单细胞的金属元素成像图。ＬＡ－ＩＣＰ－ＭＳ 具有空间分辨率高、检出限好、运行成本较低等优势，有望在生物医学研究中得到更广泛的应用，发挥更重要的作用。

纳米技术是一个快速发展的新兴领域，其发展和前景也给科学家和工程师们带来了许多巨大的挑战。纳米颗粒正在被应用于众多材料和产品之中，如涂料（用于塑料、玻璃和布料等）、遮光剂、抗菌绷带和服装、MRI 造影剂、生物医学元素标签和燃料添加剂等等。然而，纳米颗粒的元素组成、颗粒数量、粒径和粒径分布的同步快速表征同样也是难题。对于无机纳米颗粒，最为满足上述特点的技术就是在单颗粒模式下应用电感耦合等离子体质谱分析法（ICP-MS）。使用ICP-MS 分析单纳米颗粒时，需要采用有别于溶解元素测量的另一种不同方式。本文介绍了单颗粒ICP-MS 测量背后的理论，并通过溶解态元素的分析进行比较，提出差异。

电感耦合等离子体发射光谱仪，用于测定各种物质（可溶解于盐酸、硝酸、氢氟酸等）中的微量、痕量金属元素或非金属元素的含量，自动化程度高、操作简便、稳定可靠。目前仪器广泛应用于稀土、地质、冶金、化工、环保、临床医药、石油制品、半导体、食品、生物样品、刑事科学、农业研究等各个领域。

在分析米粉等食品样品时，人们特别关注高浓度的营养元素以及痕量有毒元素（ 如镉）。分析这些元素对于确保产品质量和安全，以及确定产品的来源极为重要。污染导致的食品安全恐慌不仅会威胁人类健康，还会打击消费者的信心，从而导致销量下降，收入受损，同时负面宣传还会令商家信誉扫地。食品中的元素分析通常采用火焰原子吸收光谱仪 (FAAS)，但随着实验室预算面临的压力日益增大，并且当今市场倾向于采用具有较低使用和维护成本、出色性能、易于使用且安全的仪器，因此，许多 FAAS 用户期望能有更合适的技术来满足现在和未来的需求。安捷伦公司经过研发和创新，扩展了原子光谱产品系列，其中就包含微波等离子体原子发射光谱仪。Agilent 4200 MP-AES 是第二代微波等离子体原子发射光谱仪器，具有改良的波导设计，能够分析含有高总溶解态固体的样品，并且对检测限毫无影响。4200 MP AES 使用氮气作为等离子体气体，显著降低了运行成本。由于无需使用易燃气体，氮气的使用还增强了安全性，并且可实现无人值守的仪器运行。4200 MP-AES 易于使用，与传统 FAAS 相比，它的检测限更低，并且能够测定更多元素（如磷等非金属元素）。本应用简报将介绍使用 4200 MP-AES 分析米粉中的镉和其它常量、微量以及痕量元素。

电感耦合等离子体发射光谱仪，用于测定各种物质（可溶解于盐酸、硝酸、氢氟酸等）中的微量、痕量金属元素或非金属元素的含量，自动化程度高、操作简便、稳定可靠。目前仪器广泛应用于稀土、地质、冶金、化工、环保、临床医药、石油制品、半导体、食品、生物样品、刑事科学、农业研究等各个领域。

在美国，生物燃料的生产主要是用玉米生产乙醇和用大豆生产生物柴油。生物柴油可从任何含有油和动物脂肪的植物或植物材料中提炼出来。ASTM D6751用于用于中间馏分燃料的生物柴油燃料的混合原料标准规范详细描述了使用生物柴油作为中间馏分燃料的混合组成部分的一些要求。PerkinElmer有一些使用电感耦合等离子体发射光谱法分析生物柴油的早期的论文，本项工作主要目的在于新的Optima 8000平板等离子体技术的电感耦合等离子体发射光谱仪的应用。Optima 8x00电感耦合等离子体发射光谱仪系列采用新的平板等离子体技术。平板等离子体技术利用平板感应板产生等离子体，紧凑，致密和强大。平板系统产生一个平底的等离子体，减少样品和蒸气逃脱到等离子体周围以外的区域，使有机样品分析更容易。

地沟油中重金属含量测定法通常有AFS、GF-AAS、ICP等方法， ICP法测定沟油中的元素优势在于ICP线性动态范围宽，适合批量产品多元素同时分析。因此本文选用钢研纳克Plasma 2000型电感耦合等离子体发射光谱仪，配置了有机进样系统，采用中阶梯光栅光学结构和科研级CCD检测器实现全谱采集。仪器稳定性好、检测限低、快速分析、运行成本低。

"文章介绍了利用PE Optima 4300DV高频电感等离子体发射光谱仪在检测污水和废水中微量元素钒方面的应用,结果表明：该方法具有简便、快速、准确等特点，符合常规水质分析要求。"

使用Plasma 2000型电感耦合等离子体发射光谱仪并配置有机直接进样系统对地沟油中的元素进行测定，此方法无需前处理，与湿法消解比，引入杂质少，结果准确度高，检测时间短，稳定性好。检出限和检测灵敏度满足地沟油相关元素的检测要求。

采用钢研纳克Plasma 3000型电感耦合等离子体发射光谱仪建立铁镍锰酸钠离子电池正极材料中的元素Ni、Mn、Fe、Na、Ti的测定方法，该方法经过加标回收率验证，其测试结果在允许差范围内，可实现快速准确测定铁镍锰酸钠离子电池正极材料中的元素Ni、Mn、Fe、Na、Ti的含量。

植物的生长和发育在很大程度上依赖于矿物质营养元素的组成和浓度，这反映在植物的叶片和其它组织上。这些必需的营养元素可分为两类常量营养元素（对植物的结构起重要作用，需求量大）和微量营养元素（往往与植物的调控作用相关，需求量小）。营养元素缺乏或过多都可造成植物生长变缓、产量下降或质量降低。火焰原子吸收光谱法(FAAS) 或电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES) 通常用于分析植物中的总金属含量。最近，许多农业检测实验室期望采用一种功能更加强大的技术来升级或更换自己的FAAS，把目光投向了具有诸多优势的微波等离子体-原子发射光谱法(MP-AES)。MP-AES 是一种多元素分析技术，与FAAS 相比，MP-AES 的检测限更低、分析范围更宽且能分析更多元素，包括土壤施肥中广泛使用的昂贵常量营养元素磷。

植物的生长和发育在很大程度上依赖于矿物质营养元素的组成和浓度，这反映在植物的叶片和其它组织上。这些必需的营养元素可分为两类常量营养元素（对植物的结构起重要作用，需求量大）和微量营养元素（往往与植物的调控作用相关，需求量小）。营养元素缺乏或过多都可造成植物生长变缓、产量下降或质量降低。火焰原子吸收光谱法(FAAS) 或电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES) 通常用于分析植物中的总金属含量。最近，许多农业检测实验室期望采用一种功能更加强大的技术来升级或更换自己的FAAS，把目光投向了具有诸多优势的微波等离子体-原子发射光谱法(MP-AES)。MP-AES 是一种多元素分析技术，与FAAS 相比，MP-AES 的检测限更低、分析范围更宽且能分析更多元素，包括土壤施肥中广泛使用的昂贵常量营养元素磷。

植物的生长和发育在很大程度上依赖于矿物质营养元素的组成和浓度，这反映在植物的叶片和其它组织上。这些必需的营养元素可分为两类常量营养元素（对植物的结构起重要作用，需求量大）和微量营养元素（往往与植物的调控作用相关，需求量小）。营养元素缺乏或过多都可造成植物生长变缓、产量下降或质量降低。火焰原子吸收光谱法(FAAS) 或电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES) 通常用于分析植物中的总金属含量。最近，许多农业检测实验室期望采用一种功能更加强大的技术来升级或更换自己的FAAS，把目光投向了具有诸多优势的微波等离子体-原子发射光谱法(MP-AES)。MP-AES 是一种多元素分析技术，与FAAS 相比，MP-AES 的检测限更低、分析范围更宽且能分析更多元素，包括土壤施肥中广泛使用的昂贵常量营养元素磷。

植物的生长和发育在很大程度上依赖于矿物质营养元素的组成和浓度，这反映在植物的叶片和其它组织上。这些必需的营养元素可分为两类常量营养元素（对植物的结构起重要作用，需求量大）和微量营养元素（往往与植物的调控作用相关，需求量小）。营养元素缺乏或过多都可造成植物生长变缓、产量下降或质量降低。火焰原子吸收光谱法(FAAS) 或电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES) 通常用于分析植物中的总金属含量。最近，许多农业检测实验室期望采用一种功能更加强大的技术来升级或更换自己的FAAS，把目光投向了具有诸多优势的微波等离子体-原子发射光谱法(MP-AES)。MP-AES 是一种多元素分析技术，与FAAS 相比，MP-AES 的检测限更低、分析范围更宽且能分析更多元素，包括土壤施肥中广泛使用的昂贵常量营养元素磷。

植物的生长和发育在很大程度上依赖于矿物质营养元素的组成和浓度，这反映在植物的叶片和其它组织上。这些必需的营养元素可分为两类常量营养元素（对植物的结构起重要作用，需求量大）和微量营养元素（往往与植物的调控作用相关，需求量小）。营养元素缺乏或过多都可造成植物生长变缓、产量下降或质量降低。火焰原子吸收光谱法(FAAS) 或电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES) 通常用于分析植物中的总金属含量。最近，许多农业检测实验室期望采用一种功能更加强大的技术来升级或更换自己的FAAS，把目光投向了具有诸多优势的微波等离子体-原子发射光谱法(MP-AES)。MP-AES 是一种多元素分析技术，与FAAS 相比，MP-AES 的检测限更低、分析范围更宽且能分析更多元素，包括土壤施肥中广泛使用的昂贵常量营养元素磷。

本文根据GB/T 30835-2014《锂离子电池用炭复合磷酸铁锂正极材料》利用东西分析ICP-7760HP型全谱直读电感耦合等离子体发射光谱仪微波消解法建立测定电池材料中金属元素含量的方法，可供相关人员参考。

Fast Elemental Bio-Imaging with Low Dispersion Laser Ablation System Coupled toInductively Coupled Plasma Time-of-Flight Mass Spectrometry基于低分散激光剥蚀系统-电感耦合等离子体飞行时间质谱的快速元素成像

在其他气体和纳米颗粒被引入到等离子体腔室时，可以使用Ocean HDX光谱仪测量氩等离子体的发射变化。在封闭反应室中的等离子体的光谱数据，将通过光谱仪，光纤和余弦校正器从腔室外的小窗口收集的发射光谱而得到。Ocean HDX光谱仪为UV-Vis配置，采用400μ m抗老化的光纤耦合余弦校正器进行采样。选择抗老化光纤是为了避免由等离子体的强UV光引起的光纤内涂层降解。选择余弦校正器从等离子腔室获取数据可解决等离子体强度的差异和测量窗口的不均匀结垢。准直透镜也可作为等离子体监测测量中余弦校正器的常用备选方案。

本文利用基于快速、分段式电荷耦合检测器(SCD) 的全谱直读ICP-OES是由PerkinElmer 生产的 Optima ™ 7300 DV 电感耦合等离子体发射光谱仪，能够满足土壤样品中极低含量锑等微量金属元素的测量要求。Optima ™ 7300 DV 采用专利的最先进的中阶梯光栅二维分光系统和两块专利的面向化学分析的SCD检测器，能同时对所有波长进行测定。其灵活的波长选择方式让仪器操作人员在实验计划改变时可以轻松的进行新元素或新波长的添加。同时配置了一个40MHz 高能量自激式固态射频发生器，射频发生器输出的功率范围为750-1500 瓦，功率调节的最小步长为1 瓦，可以产生稳定的等离子体。ICP 具有双向观测功能，用户可根据需要选择。仪器使用切割气，能够消除尾焰区低温等离子体的影响，使化学基体的影响降到了最低。仪器使用的进样系统，耐酸腐蚀，具有强的处理固体溶解量能力。

本文利用基于快速、分段式电荷耦合检测器(SCD) 的全谱直读ICP-OES是由PerkinElmer 生产的 Optima ™ 7300 DV 电感耦合等离子体发射光谱仪，能够满足土壤样品中极低含量钙等微量金属元素的测量要求。Optima ™ 7300 DV 采用专利的最先进的中阶梯光栅二维分光系统和两块专利的面向化学分析的SCD检测器，能同时对所有波长进行测定。其灵活的波长选择方式让仪器操作人员在实验计划改变时可以轻松的进行新元素或新波长的添加。同时配置了一个40MHz 高能量自激式固态射频发生器，射频发生器输出的功率范围为750-1500 瓦，功率调节的最小步长为1 瓦，可以产生稳定的等离子体。ICP 具有双向观测功能，用户可根据需要选择。仪器使用切割气，能够消除尾焰区低温等离子体的影响，使化学基体的影响降到了最低。仪器使用的进样系统，耐酸腐蚀，具有强的处理固体溶解量能力。

本文利用基于快速、分段式电荷耦合检测器(SCD) 的全谱直读ICP-OES是由PerkinElmer 生产的 Optima ™ 7300 DV 电感耦合等离子体发射光谱仪，能够满足土壤样品中极低含量Cd等微量金属元素的测量要求。Optima ™ 7300 DV 采用专利的最先进的中阶梯光栅二维分光系统和两块专利的面向化学分析的SCD检测器，能同时对所有波长进行测定。其灵活的波长选择方式让仪器操作人员在实验计划改变时可以轻松的进行新元素或新波长的添加。同时配置了一个40MHz 高能量自激式固态射频发生器，射频发生器输出的功率范围为750-1500 瓦，功率调节的最小步长为1 瓦，可以产生稳定的等离子体。ICP 具有双向观测功能，用户可根据需要选择。仪器使用切割气，能够消除尾焰区低温等离子体的影响，使化学基体的影响降到了最低。仪器使用的进样系统，耐酸腐蚀，具有强的处理固体溶解量能力。

本文利用基于快速、分段式电荷耦合检测器(SCD) 的全谱直读ICP-OES是由PerkinElmer 生产的 Optima ™ 7300 DV 电感耦合等离子体发射光谱仪，能够满足土壤样品中极低铝含量微量金属元素的测量要求。Optima ™ 7300 DV 采用专利的最先进的中阶梯光栅二维分光系统和两块专利的面向化学分析的SCD检测器，能同时对所有波长进行测定。其灵活的波长选择方式让仪器操作人员在实验计划改变时可以轻松的进行新元素或新波长的添加。同时配置了一个40MHz 高能量自激式固态射频发生器，射频发生器输出的功率范围为750-1500 瓦，功率调节的最小步长为1 瓦，可以产生稳定的等离子体。ICP 具有双向观测功能，用户可根据需要选择。仪器使用切割气，能够消除尾焰区低温等离子体的影响，使化学基体的影响降到了最低。仪器使用的进样系统，耐酸腐蚀，具有强的处理固体溶解量能力。

本文利用基于快速、分段式电荷耦合检测器(SCD) 的全谱直读ICP-OES是由PerkinElmer 生产的 Optima ™ 7300 DV 电感耦合等离子体发射光谱仪，能够满足土壤样品中极低含量钠等微量金属元素的测量要求。Optima ™ 7300 DV 采用专利的最先进的中阶梯光栅二维分光系统和两块专利的面向化学分析的SCD检测器，能同时对所有波长进行测定。其灵活的波长选择方式让仪器操作人员在实验计划改变时可以轻松的进行新元素或新波长的添加。同时配置了一个40MHz 高能量自激式固态射频发生器，射频发生器输出的功率范围为750-1500 瓦，功率调节的最小步长为1 瓦，可以产生稳定的等离子体。ICP 具有双向观测功能，用户可根据需要选择。仪器使用切割气，能够消除尾焰区低温等离子体的影响，使化学基体的影响降到了最低。仪器使用的进样系统，耐酸腐蚀，具有强的处理固体溶解量能力。

本文利用基于快速、分段式电荷耦合检测器(SCD) 的全谱直读ICP-OES是由PerkinElmer 生产的 Optima ™ 7300 DV 电感耦合等离子体发射光谱仪，能够满足土壤样品中极低含量锰等微量金属元素的测量要求。Optima ™ 7300 DV 采用专利的最先进的中阶梯光栅二维分光系统和两块专利的面向化学分析的SCD检测器，能同时对所有波长进行测定。其灵活的波长选择方式让仪器操作人员在实验计划改变时可以轻松的进行新元素或新波长的添加。同时配置了一个40MHz 高能量自激式固态射频发生器，射频发生器输出的功率范围为750-1500 瓦，功率调节的最小步长为1 瓦，可以产生稳定的等离子体。ICP 具有双向观测功能，用户可根据需要选择。仪器使用切割气，能够消除尾焰区低温等离子体的影响，使化学基体的影响降到了最低。仪器使用的进样系统，耐酸腐蚀，具有强的处理固体溶解量能力。

本文利用基于快速、分段式电荷耦合检测器(SCD) 的全谱直读ICP-OES是由PerkinElmer 生产的 Optima ™ 7300 DV 电感耦合等离子体发射光谱仪，能够满足土壤样品中极低含量Fe等微量金属元素的测量要求。Optima ™ 7300 DV 采用专利的最先进的中阶梯光栅二维分光系统和两块专利的面向化学分析的SCD检测器，能同时对所有波长进行测定。其灵活的波长选择方式让仪器操作人员在实验计划改变时可以轻松的进行新元素或新波长的添加。同时配置了一个40MHz 高能量自激式固态射频发生器，射频发生器输出的功率范围为750-1500 瓦，功率调节的最小步长为1 瓦，可以产生稳定的等离子体。ICP 具有双向观测功能，用户可根据需要选择。仪器使用切割气，能够消除尾焰区低温等离子体的影响，使化学基体的影响降到了最低。仪器使用的进样系统，耐酸腐蚀，具有强的处理固体溶解量能力。

本文利用基于快速、分段式电荷耦合检测器(SCD) 的全谱直读ICP-OES是由PerkinElmer 生产的 Optima ™ 7300 DV 电感耦合等离子体发射光谱仪，能够满足土壤样品中极低含量K等微量金属元素的测量要求。Optima ™ 7300 DV 采用专利的最先进的中阶梯光栅二维分光系统和两块专利的面向化学分析的SCD检测器，能同时对所有波长进行测定。其灵活的波长选择方式让仪器操作人员在实验计划改变时可以轻松的进行新元素或新波长的添加。同时配置了一个40MHz 高能量自激式固态射频发生器，射频发生器输出的功率范围为750-1500 瓦，功率调节的最小步长为1 瓦，可以产生稳定的等离子体。ICP 具有双向观测功能，用户可根据需要选择。仪器使用切割气，能够消除尾焰区低温等离子体的影响，使化学基体的影响降到了最低。仪器使用的进样系统，耐酸腐蚀，具有强的处理固体溶解量能力。

本文利用基于快速、分段式电荷耦合检测器(SCD) 的全谱直读ICP-OES是由PerkinElmer 生产的 Optima ™ 7300 DV 电感耦合等离子体发射光谱仪，能够满足土壤样品中极低含量微量金属元素的测量要求。Optima ™ 7300 DV 采用专利的最先进的中阶梯光栅二维分光系统和两块专利的面向化学分析的SCD检测器，能同时对所有波长进行测定。其灵活的波长选择方式让仪器操作人员在实验计划改变时可以轻松的进行新元素或新波长的添加。同时配置了一个40MHz 高能量自激式固态射频发生器，射频发生器输出的功率范围为750-1500 瓦，功率调节的最小步长为1 瓦，可以产生稳定的等离子体。ICP 具有双向观测功能，用户可根据需要选择。仪器使用切割气，能够消除尾焰区低温等离子体的影响，使化学基体的影响降到了最低。仪器使用的进样系统，耐酸腐蚀，具有强的处理固体溶解量能力。

本文利用基于快速、分段式电荷耦合检测器(SCD) 的全谱直读ICP-OES是由PerkinElmer 生产的 Optima ™ 7300 DV 电感耦合等离子体发射光谱仪，能够满足土壤样品中极低含量钠等微量金属元素的测量要求。Optima ™ 7300 DV 采用专利的最先进的中阶梯光栅二维分光系统和两块专利的面向化学分析的SCD检测器，能同时对所有波长进行测定。其灵活的波长选择方式让仪器操作人员在实验计划改变时可以轻松的进行新元素或新波长的添加。同时配置了一个40MHz 高能量自激式固态射频发生器，射频发生器输出的功率范围为750-1500 瓦，功率调节的最小步长为1 瓦，可以产生稳定的等离子体。ICP 具有双向观测功能，用户可根据需要选择。仪器使用切割气，能够消除尾焰区低温等离子体的影响，使化学基体的影响降到了最低。仪器使用的进样系统，耐酸腐蚀，具有强的处理固体溶解量能力。