主题：【原创】ICP-MS主流产品对比-分帖之三 炬、锥和透镜

原文由 yzyxq(yzyxq) 发表:
3 炬、锥和透镜
让我们跟着被测的元素一起，从进样系统进入ICP炬，通过锥，穿过透镜吧。
ICP炬：
ICP炬通过射频发生器产生。PE采用40.68MHz激发频率。其它三家都是固态数控27.12MHz的射频发生器。当然是各说各的好，从各自的资料看，我觉得，40.68MHz激发频率的ICP炬对样品的适应性能更好；而27.12MHz的ICP炬则能有更有效的离子化。但在实践上，没没有太大的差别，或者说，其它条件的变化对仪器性能影响更大。
冷焰：
冷焰我从来没用过，这方面我不熟。PE公司的炬设计采用了一个PlasmaLok技术，采用两路射频不需要屏蔽装置。其它公司，如Thermo使用了屏蔽装置。其它两家我不清楚，请各位补充。
炬的硬件设计
PE公司还是老的设计，炬管拆装都比较麻烦，其它三家的设计看上去就比较新，接头插拔方便，炬管拆装也比较容易。而且PE公司调节炬管XY轴还是旋钮手动调节，而其他三家对于炬管的位置都是自动定位的。
锥
样品在ICP炬中解离、原子化、成为离子后，就进入锥。现在ICP-MS都是双锥设计（样品锥和截取锥）。每家公司都能提供镍锥和铂锥，铂锥比镍锥更耐腐蚀，更经用，本底更小。
四家公司最大的不同是锥孔大小设计。详见下表：
　        样品锥        截取锥
Varian        1.0        0.5
PE        1.1        0.9
Aglient        1.0        0.4
Thermo        1.1        0.75（Xt）0.7(Xs)
从上表可以看到，样品锥的口径是差不多的。截取锥则大不相同。最大的（PE）和最小的（Agilent）面积上要差到4倍以上。当然，还是那样，锥大说锥大的好处，锥小说锥小的好处。我的感觉是锥孔小显然容易盐分沉积，沉积后对锥孔附近的进样环境、二次电离等都有较大的影响。论坛里也有说到锥孔堵的事例（当时就猜是Agilent的仪器）。
Thermo提供两种锥，Xt和Xs。据介绍Xs提供了高的离子传输效率，适合测量干扰少水平低的情况；Xt锥适合高盐分基体。同时降低了多原子干扰离子的生成和碱金属的响应，所以适合同时测量高含量的碱金属和低水平的重金属。个人认为这个设计还是不错的。

离子透镜
离子透镜里面名堂很多，里面的参数稍有变化，仪器的性能就会很不一样。
Agilent的离子透镜分为提取透镜和OMEGA透镜。提取透镜包括两组透镜，可以分别设置电压，前面一个可正可负，后面一个肯定是负压。主要是提取锥孔的离子。前面一个设成负压更有利提取，设成正压则可以减少干扰（即所谓软提取）。提取透镜后的OMEGA透镜是离轴的，有利于中性粒子（包括光子）的排除，同时也达到了离子聚焦的目的。
Thermo的离子透镜名字叫Infinity II型离子透镜。也是离轴设计。具体情况不详，从现有资料看，和Agilent设计差不多，也有负压提取，同时采取离轴设计，避免中性粒子的干扰，并达到传输离子、聚焦至四级杆的目的。据Thermo介绍，该系统是免维护的。我对这个表示怀疑，因为进入锥的离子不可能都是要检测的，剩下那么多肯定会在透镜上沉积，维护是早晚的问题。
Varian的离子透镜是最不同一般的。它采用了一个90度偏转的设计（这下是彻底的离轴了），然后也是一个离轴的聚焦透镜。据称这是Varian仪器达到高灵敏度结果的最重要革新技术。
PE的离子透镜设计和以往老仪器相比，并无大的不同（拆装比以前方便多了）。是唯一采用正轴（非离轴）的设计。所以为了避免中性粒子的干扰，当中有一个光子挡板。离子从两边经过。PE在锥孔并没有提取电压，反而设置了正电压防止二次电离的干扰。由于没有提取透镜，所以PE的离子透镜系统很简单，参数设置也较方便。

看上去，离轴设计有利于灵敏度的提高，Varian离轴最彻底，仪器表现出来的绝对灵敏度也是最高的。PE是非离轴设计，绝对灵敏度是最低的。然而，PE并没有设置提取负压，这个有利于干扰的排除和透镜参数设置。

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原文由 jiasheng(jiasheng) 发表:
请教一个关于锥的问题，如何判断手上的锥是铂的还是镍的呢？我的锥上面有个字母“P”。

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原文由 jiasheng(jiasheng) 发表:
请教一个关于锥的问题，如何判断手上的锥是铂的还是镍的呢？我的锥上面有个字母“P”。

首先明确：铂锥不可能整个都是Pt。通常是Pt尖Cu基座，或者Pt尖Ni基座。

Pt尖Cu基座 颜色分明，很好分辨；Pt尖Ni基座就难分辨些，Pt尖相对亮白，而Ni基座相对暗淡。