主题:【原创】ICP-MS主流产品对比-主帖+总结

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yzyxq
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几个月以前就想汇总一下了,总觉得写起来比较难。主要是怕自己知识水平有限,产生误导,耽误检验工作,妨碍先进生产力的应用。但最近问这个事的人也挺多,想想大概一个是ICP-MS竞争激烈,价格比以前低了很多;另一个是检验重要性提升,很多企业、大专院校和检验部门都开始配置相关仪器。所以,还是整理出来,供大家参考。当然,水平就是这点,对于有些仪器也只是面上的了解,谬误不可避免。但坛子里有各家仪器的具体使用人员,都很有经验,相信大家也会帮我指出错误,一起来修正。

说明一下,这里说的ICP-MS,都是四级杆质谱,TOF和磁质谱使用尚少,了解不多,就不讨论了。

出场的ICP-QMS名单(排名按照开头字母顺序):
Agilent 7500CX,7500CS
PE Elan DRC-e,PE Elan DRC II, Elan 9000
Thermo X2
Varian 820, 810
由于我是做食品分析的,所以主要讨论的是四个厂家第一个型号的仪器,后面的仪器也会提及。

开始之前,我觉得有一个原则需要说明,就是上面所列的仪器本身都是没有问题。如果有问题,我想也就是检验中一些特殊的情况和仪器硬件有关,从反馈来看,绝大部分的仪器应用问题是操作者自己开发检验方法的问题。

那为什么还要对仪器进行对比呢?因为不同仪器还是有各自不同的特点,也就是在应用中各有各的长处,在选购时,能根据自己的应用来选择仪器,在以后的检验中能更好地扬长避短,在相关领域最大限度地发挥仪器的优势,做到事半功倍的效果。这也是开这个帖子的目的。

ICP-MS主要部分可分为进样系统(一般是蠕动泵、雾化器、雾室)、炬室(炬管、射频线圈等)、锥、离子透镜、碰撞反应池、四级杆和检测器以及一些外设,如自动进样器和色谱接口等,以及售后和应用等服务。在论坛我想根据所列的这些部分,分几个帖子和大家一起讨论。这些帖子分别是:
1 外观和真空系统
http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20090514/1889617/
2 进样系统
http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20090514/1889631/
3 炬、锥和透镜
http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20090520/1899704/
4 检测器
http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20090520/1899710/
5 碰撞反应池
http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20090531/1920385/
6 外设和软件
http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20090531/1920460/
7 维护和应用
http://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20090531/1920477/

在本话题中讨论总的评价和汇总。由于内容很多,我自己可能会写很长时间。
好了,闲话少叙,言归正传。

2009年8月
对原文进行了修改,增加了图片,改成了PDF版。见下(版权所有,不得转载!)




[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp]ICP-MS对比-PDF版[/url]
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yzyxq
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各家不同型号之间的区别:
Agilent 7500CX,7500CS
据Agilent介绍,7500CS适合半导体等极低含量测定的情况,其它的情况适合用7500CX。从资料上看,7500CS和7500CX的区别有两个:一个是进样系统,CX用MicroMist glass concentric nebulizer,CS 用的是PFA micro flow nebulizer;另一个是锥,CX用镍锥,CS用的是铂锥。ORS上的气体接口标配也有所不同,但也可以扩展升级的。进样和锥不一样(特别是前一个不一样),其性能当然也不一样。但我想,这两个都是可拆换的部件,也就是说,主机都是一样的。买一台CX,换一下进样器和锥,也就变成了CS。所以对于极低含量测定,实验室环境要求和方法操作要求可能是最主要的。
PE Elan DRC-e,PE Elan DRC II, Elan 9000
9000和DRC的主要不同就是没有DRC,9000提供了高灵敏度,适合基质简单的低含量测量。但现在PE似乎也不是很推9000。DRC-e和DRC II的区别是DRC池不同(标配进样器和锥也不同,但这和Agilent情况一样,都可以换的),DRC-e不能通强反应气(如NH3),对于极低水平的Fe和Ca测量就不太行了。所以一般半导体行业或需要测极低水平的Fe和Ca需要DRC II。DRC-e可以升级到II,但还是那句话,升级到DRC II是要做极低含量水平,那实验室的环境和操作要求也要跟上才行。
Thermo X2
没啥好说的,就这一个仪器,要不同的应用,就配置不同的可换部件就是了。
Varian 820, 810
810和820的区别就是820提供了碰撞反应接口(CRI)。如果不是很差钱,810就可以忽略了。

(非经允许,不得转载)
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wenxiang1998
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可以横向比较吗,希望能列表说明
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yzyxq
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横向比较在各个部分都会有,列表嘛,可能做不到。一方面,BBS里列表不是很支持。另一方面,很多区别不适合列表。
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7个小部分都写完了。大家多提意见啊!!!
好意见有奖!


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几个部分都看完了,受益匪浅,楼主辛苦,谢谢了!
yzyxq
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总结:
(因为选购仪器的关系,我曾在四家仪器上都做过一些实验,这个总结用到了这些实验的结果,但有可能过去1年多了,厂商在仪器上又有改进。)

PE公司的DRC-e和DRC-II
优点:
买PE就是买DRC。因为DRC技术确实不同其它厂家的碰撞反应技术。对于已知的多原子干扰,可以通过反应气的选择和质量带通的设置,几乎完美的去除;对于同量异位素干扰,也可以设计反应来将干扰物分离开。由于专利的设计,其它厂家无法采用该技术。至于有些厂家说到四级杆反应池传输效率低的问题,也是一个不是问题的问题,因为反应池开关切换的时候,PE的灵敏度损失是最少的。
同时,PE提供了一系列的特有设计,如DRC-e标配雾化装置、40MHz的射频发生器、大锥孔和无负压提取等,使得仪器能耐受各类样品、提高了稳定性、通用性和耐受性。
PE公司在ICP-MS的技术力量也很强。由于该公司在ICP-MS投入早,相应的文献、有经验的技术人员也较多。技术支持的实力是领先的。
缺点:
仪器设计更新不快。炬室、炬管拆卸、炬的X-Y调节不是很方便。虽然DRC能提供很低的BEC,但如果能提高一些绝对灵敏度就更好了。
DRC方面,DRC设置针对性较强,对用气种类和参数要设置恰当。如果有多个元素同时用到DRC模式测量,而且这些DRC用气各异的话,切换比较慢,一次测量效率就会降低。

Thermo公司的X2
优点
比较平衡的设计,提供高灵敏度的同时保持低的背景。不同的锥口设计有独到之处。六级杆碰撞反应池CCT采用了氦氢混合气来降低干扰,能同时进行碰撞和反应,用一路气兼顾了不同的需要。
Thermo作为一家仪器大公司,能提供丰富的配件和较完善的售后服务。
缺点
CCT去除干扰的能力还有待改善。如在“碰撞反应池”里讲到的,用氦气有时不能很有效的去除干扰,而氢气会发生反应生成新干扰。在CCT里,氢气的副作用有时候就会很明显。用户可以在X2上测量一下只含有5ppm的Br溶液,在标准模式下,78Se应该未检出,82Se应该有检出(81Br1H的干扰);CCT模式下,78Se依旧应该是未检出,而80Se会有检出(79Br1H干扰)而82Se的检出要比标准模式下大很多。氢气的引入增大了81Br1H的干扰。所以虽然只用一路气很方便,但氢气的干扰时必须考虑的。

Agilent的7500CX、7500CS
优点
7500进样量低,进样器设计很紧凑。雾化装置有独到设计。ORS通常只用一路氦气,氦气在去除干扰的同时不会增加新的干扰,使用简单,去干扰能力也还不错。
Agilent的技术应用开发能力较强,虽然进入ICP-MS领域不算早,但在各种应用领域的技术文献还是很多,研究内容也很贴近客户需要。
缺点
Agilent一直觉得7500进高盐分样品能力很强,从实验数据,不能达到它所宣传的2%盐分进样能力。
ORS模式下,与标准模式相比,灵敏度下降很多。对于有些情况下的干扰,只用氦气不能有效去除。

Varian 820
优点
提供了很高的灵敏度,远远领先。采用了全数字检测器,无须检测器校正。CRI能提供氢气和氦气来进行碰撞反应去干扰。有气和停气之间切换快速。
仪器有一定创新性,有成长空间。
缺点
由于进入这个领域晚,软硬件技术支持相对较弱。CRI模式下,灵敏度下降太多,以至于和其它三家相比没有优势。CRI对于复杂样品去干扰能力有待考证。
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原文由 yzyxq 发表:
Thermo公司的X2
优点
比较平衡的设计,提供高灵敏度的同时保持低的背景。不同的锥口设计有独到之处。六级杆碰撞反应池CCT采用了氦氢混合气来降低干扰,能同时进行碰撞和反应,用一路气兼顾了不同的需要。
Thermo作为一家仪器大公司,能提供丰富的配件和较完善的售后服务。
缺点
CCT去除干扰的能力还有待改善。如在“碰撞反应池”里讲到的,用氦气有时不能很有效的去除干扰,而氢气会发生反应生成新干扰。在CCT里,氢气的副作用有时候就会很明显。用户可以在X2上测量一下只含有5ppm的Br溶液,在标准模式下,78Se应该未检出,82Se应该有检出(81Br1H的干扰);CCT模式下,78Se依旧应该是未检出,而80Se会有检出(79Br1H干扰)而82Se的检出要比标准模式下大很多。氢气的引入增大了81Br1H的干扰。所以虽然只用一路气很方便,但氢气的干扰时必须考虑的。



在Thermo与Agilent的仪器上,Se这个元素就是测定78这个同位素的,因为可以获得更理想的信噪比。
在池体设计上碰撞反应各有千秋,相比较而言As Se是在碰撞条件测定更为方便。5ppm的Br基体中,BrH干扰正常,是否加入氢气都会有此反应,而且使用KED可以大大降低这些干扰。而这种测试其实没有任何意义,为什么不加入更高浓度的K Na Ca Mg Cl S,看看在环境样品基体中如何才能体现出碰撞反应池的优势呢。

该帖子作者被版主 zengyiwen2积分, 2经验,加分理由:谢谢解答
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