主题：【原创】关于ICP-TOFMS的主观认识

原文由 yzyxq(yzyxq) 发表:
关于ICP-TOFMS的主观认识

坛子里有人说到ICP-TOFMS，据我了解，在我工作的系统里也有人购买ICP-TOFMS做检验。这个东东到底怎么样？我也没用过，就查了些资料，权当纸上谈兵。

首先，和ICP-Q-MS最大的区别显然在质谱上。飞行时间质谱（TOF）很早就研发出来，最近在有机质谱方面应用也很多，其优点主要有两个：１　质谱分辨率比四级杆高；２　由于离子传输效率高，相当于全谱直读的仪器，特别适合获取瞬时信号的信息。
那么，让我们看看从理论上看看在无机元素测量方面这两个优点的应用如何：
１　高分辨率：TOF的分辨率比四级杆高，但要比双聚焦磁质谱低。根据GBC OptiMass 8000（好像只有GBC、LECO在生产ICP-TOFMS）指标为例，其质量分辨率为：分辨率在半高峰宽计算（FWHM）计算，Li6为500，U238为2200，单独优化Rh103为2400。也就是说，从低质量数到高质量数其质量分辨率在500~2500范围。对于一些常见干扰（见下表）有的能分开，有的不能，所以购买仪器前一定要知道拿来测什么，基质里有什么干扰，在TOF的质量分辨率下能否分开。而且，标称的质量分辨率是在半高峰宽下计算的，实际分离不是可靠。
被干扰离子    干扰离子    需要的分辨率    TOF能否分开（个人意见）
27Al+    13C14N+    1454    不一定
    12C14NH+    919    应该能
28Si+    14N2+    958    应该能
    12C16O+    1557    不一定
32S+    16O16O+    1801    估计悬
52Cr+    40Ar12C+    2375    估计悬
56Fe+    40Ar16O+    2500    估计悬
以上表只列了一些3000以下的干扰，还有很多3000以上的干扰，TOF无能为力。
所以我个人的结论是，TOF的高质量分辨率有一定的用处，但不是非常有用。很多常见干扰还不如带反应碰撞池的ICP-Q-MS。
2 全谱直读，适合瞬时信号读取。据GBC OptiMass 8000指标，每秒可以获得3万个全谱。这个能力，Q-MS望尘莫及。在常规检验中，由于是连续进样，并不用强调瞬时信号读取，所以，TOF几乎没有优势。然而，在一些联用状态下，如FI、ETV、LA等联用下，瞬时全谱获得能力就很重要了，这方面TOF具有很大的优势。另外，值得强调的是，在和色谱联用下，瞬时全谱获得能力并不是很重要的，因为色谱分离的专属性很强，在一次色谱分离上，最多做个2~3个元素（也少见），Q-MS足够胜任。
所以个人结论是：TOF瞬时全谱获得能力非常强，适合瞬时信号的全谱读取（废话）。在大部分常规检验工作中，特点不突出。

TOF的一些缺点，或者有待观望的地方：
1 比ICP-Q-MS稍微贵一点。据我对有机TOF的经验，TOF维护使用要求要高于Q-MS。
2 灵敏度比Q-MS稍微低一点。
3 至今没有看到有碰撞反应池的Q-MS。
4 对于不同样品基质或者高TDS的样品的适应能力有待考证。从GBC OptiMass 8000指标看到，使用了三级锥接口和四级真空，我个人认为是由于TOF的使用要求要比Q-MS严格所致。所以购买前，样品基质TOF能否承受一定要考虑。否则稀释倍数大，TOF灵敏度又不是很高，会大大提高样品检出限。
至于，在其它方面的应用，如同位素比值测量，我个人知识有限，不能作出评价。
总的来说，相比ICP-Q-MS，ICP-TOF-MS在日常检验中并没有非常大的优势，在一些特定场合可以发挥其质量分辨率高和瞬时全谱读取的长处。在购买前，检测方向的确定和调研是很重要的。

以上都是个人看法，欢迎拍砖！

原文由 xzhjob(xzhjob) 发表:
澳大利亚GBC公司的ICP-TOFMS 9500 ，目前为最新的型号，与LA联用的话，最能体现出他的瞬时信号的捕捉能力，LA采样为10US,ICP-TOFMS测样完毕为30US，时间上比较匹配；四级杆的ICP-QMS，需要激光多次采样，有一定时间差，测试的并不是瞬时测试。ICP-TOFMS只需要激光打1个点就可以得出全部的结果。这个是最突出的优势。

原文由 timstoICPMS(timstoICPMS) 发表:

原文由 xzhjob(xzhjob) 发表:
澳大利亚GBC公司的ICP-TOFMS 9500 ，目前为最新的型号，与LA联用的话，最能体现出他的瞬时信号的捕捉能力，LA采样为10US,ICP-TOFMS测样完毕为30US，时间上比较匹配；四级杆的ICP-QMS，需要激光多次采样，有一定时间差，测试的并不是瞬时测试。ICP-TOFMS只需要激光打1个点就可以得出全部的结果。这个是最突出的优势。

激光采样 10微秒？二十年前就是纳秒激光器了！你做过激光剥蚀么？如果没做过，那就别把仪器厂家的宣传措辞放在这儿。

原文由 shoen0739(shoen0739) 发表:
至于TOF检测时间 30us应该正确的，因为tof实际上也是把离子云 一个脉冲送到检测器，然后再飞行分离和检测，每种离子检测时间约 20ns，如果检测200种分子量，加上间隔时间，总共约10-30us是可能的。
不是是否正确？

原文由 timstoICPMS(timstoICPMS) 发表:

原文由 shoen0739(shoen0739) 发表:
至于TOF检测时间 30us应该正确的，因为tof实际上也是把离子云 一个脉冲送到检测器，然后再飞行分离和检测，每种离子检测时间约 20ns，如果检测200种分子量，加上间隔时间，总共约10-30us是可能的。
不是是否正确？

你写错一个地方，应该是 20us。除此bug之外，你对 TOF-MS 的解释是对的。

这个20ns 是指每个元素的检测时间，即每个元素从开始出峰，到峰结束的时间。例如：

Tb(159)[158.925], leftTof=10858, rightTof=10880
Gd(155)[154.922], leftTof=10723, rightTof=10745
表示Tb 检测时间是 10858-10880=22ns。

单位是ns。

可能不同TOF的飞行时间会不同，但是肯定是一个数量级的。

10-30us检测时间 是指TOF检测所有元素，比如分子量从20-200用的总共时间。