主题：【原创】关于ICPMS写于前言

其实2年前就开始想写一些关于ICPMS仪器方法或者实验室相关方面的文章，打开一个心灵交流的窗口，只为总结经验，与ICPMS相关同行建立一个交流平台，也算是干点正事，总比有点空闲时间坐那刷抖音强，而且一刷2个小时过去了，有这2小时说不定就看了2篇文献，写了1篇文献总结。。。

说了这么多，立了2年的flag，打脸了2年后的今天才真正开始着手写第一篇关于ICPMS的推文，一拖再拖，着实有点不好意思。好在今天终于敲起了键盘，有了先前的打脸教训，咱就先不立flag做到周更或者月更，毕竟是业余时间来写文章，不管怎样也还是希望能够不定期写些关于ICPMS的所见所感，与同行一起交流。不能保证也肯定无法保证从0到1，能够系统地把关于ICPMS的一切展现出来给大家，毕竟我个人的专业认知是有局限性的，也在保持持续学习和更新自己的ICPMS知识库，而ICPMS自1983年开始商业化以内，其技术和知识一直也在保持快速更新和发展。

对于很多人尤其是非分析化学专业背景人来说，一般接触ICPMS仪器的时间可能会很晚，我就是其中之一，我是毕业参加工作后才开始接触ICPMS。根据个人与ICPMS仪器接触的这几年经验，用一句话来形容“易上手，难精通”是再形象不过的了。一般来讲，从零到会用ICPMS仪器，1周时间足以，但是要精通ICPMS的各部件、参数原理以及怎样驾驭仪器克服各种物理的、质谱的等干扰问题，道路很长。随着对仪器的深入，心里的问题可能会越来越多，需要做的是：多思考、多看文献/专注、多求助/交流、多总结。

首先解释一下什么是ICPMS，ICPMS英文全称为Inductively coupled plasma mass spectrometer，英译过来为电感耦合等离子体质谱仪，这么说可能还是不能理解仪器的字面意思，下面我来逐步解析一下。

Inductively电感，指的是仪器以施加的高频电压（通常为27MHz或40MHz，标准1500W或者冷焰600W）进行激发；

Coupled耦合，是一种联合方式，指的是施加的高频电压和电偶线圈的联合，产生高频震荡的磁场。大家都知道中学物理中学到的，通电线圈会产生磁场。

Plasma等离子体，现在市面上用的最多的离子源为Ar2，至于为什么用Ar2跟Ar的第一电离能有关，今后再细说。Ar经过高氩激发脱离一个电子，产生电子在磁场中震荡与更多的氩原子碰撞，产生更多的电子和Ar+1，当然该电离不是100%都会发生，仍会有大部分的Ar，Ar2存在，Ar+1，Ar，Ar2这一综合体称为Ar等离子体。由于Ar2-Ar-Ar+1该过程是一个放热过程，会形成一道很亮的等离子体光焰。而样品在等离子中会与Ar+1发生碰撞发生电离进而转化成M+1（M+Ar+1=Ar+M+1）。

图1. 离子源放电示意图

Mass Spectrometer质谱仪，质谱仪是一种检测设备，包括质量分析器(有很多类型，主要包括磁场分选器和电场分选器)和检测器。工作原理是质量分析器通过元素的质菏比m/z进行区分和筛选（简单理解为带电离子在电场和磁场中会发生运动和偏转），因为元素离子化后转为+1价（M⁺¹），质荷比=质量数（M=M/1），质量分析器会根据选定的质量数只允许特定质合比的元素（称为目标检测元素）通过，进而到达检测器从而被检测。

图2. 质量分选与检测

汇总一下，ICPMS的简单工作原理就是以Ar为离子源，通过交感电压激发Ar产生等离子体，样品引入到仪器经过等离子体中一系列的转化最终称为带有+1价态，通过质量分析器的分选后只允许目标元素通过（不被筛选的质量/质荷比无法通过质量分选器会被仪器的排风带走），进而进入检测器中最终被检测。

图3. ICPMS基本机构示意图

以上为我对ICPMS的字面理解，希望对初学者有点帮助，如果表达不适当处，欢迎批评指正。后边的推文计划为逐步详细介绍ICPMS结构及工作原理系列文章。