ICP-TOF-MS的原理及特點

　　ICP-TOF-MS全稱電感耦合等離子體-飛行時間質譜儀，是將電感耦合等離子體(ICP)電離特性與飛行時間質譜儀高分辨率、高靈敏、快速掃描等優點相結合的儀器。ICP-TOF-MS可實現近100種元素及質量數范圍1~260amu多數同位素的分析，并且可以巧妙地實現與石墨爐、液相色譜、氣相色譜、離子色譜等進行聯用。

ICP-TOF-MS的原理

　　ICP-MS已經成為很多無機分析實驗室的基礎技術，因為它可以采用各種校準方式，包括把同位素稀釋法用作分析的基本方法。目前，用得Z多的ICP-MS儀器采用掃描型的四極桿濾質器(QMS)把具有不同的荷質比的離子分開，但是Z近人們對基于飛行時間(TOF)的檢測技術產生了興趣。

　　ICP-TOF-MS的基本原理，是以靜電的方式把具有相同動能的離子包注入飛行管中，飛行管垂直于或者平行于離子源放置。離子包在隨后的遷移過程中產生分離，某個離子到達檢測器的時間隨著質荷比的不同而不同。這需要一個檢測器和處理電路，該電路能夠以幾十毫秒的順序，反復記錄每個離子包進樣過程中的納秒量度的事件。

　　經常被提及的ICP-TOF-MS系統的優勢包括：①增強的樣品分析產率和元素覆蓋，對每一次離子進樣都可以得到完整的質譜圖;②不受限制地使用內標法而無需在性能上進行妥協;③由于同時進樣(抽取)，噪聲源對所有同位素的影響高度一致，因此大大改善了同位素比率的精度;④消除了時間(質譜)的偏移，對源于瞬態樣品導入裝置(如基于激光燒蝕、流動注射、電熱蒸發和色譜的技術)的多同位素信號，得到可靠的分析結果。

ICP-TOF-MS的功能

　　1、與激光燒蝕技術聯用

　　因為ICP-TOF-MS能夠完成瞬態質譜信號同時檢測，而且單次讀數時間很短(3萬次/秒)，較傳統ICP-MS測量精度有數倍提升，測試速度快，適合于文物分析、刑偵分析、礦物分析等。

　　2、同位素生物標記分析

　　利用ICP-TOF-MS高分辨率和高靈敏度特點，將同位素標定的待測分子與細胞特異組分相結合，通過ICP-TOF-MS檢測待測分子在個體細胞中的表現，現已成為細胞生物學和癌癥研究應用的重要工具。

　　3、元素指紋圖譜功能

　　ICP-TOF-MS采集的待測樣品1-260amu范圍的全部質量信息，儀器可以為每個樣品或每種產品建立起獨特的、完整的元素構成指紋，有了這項功能，就可以建立所有元素的檔案，不管什么時候需要，都可以加以溯源，并且可以實現對產品原產地的認定、可疑產品事故源的認定等。

　　4、具體性能指標

　　①分辨率：對于238U，傳統ICP-MS只能達到500左右的分辨率，而ICP-TOF-MS可以達到2200。高分辨不僅可以保證檢測更多的同位素，而且可以完成高含量基體中的微量和痕量成分的分析。比如在玻璃樣品的檢測中，在Na元素大量存在的情況下，Mg的檢測(無論對24Mg或25Mg)十分困難，但使用TOF-MS可以得到十分可靠的檢測結果。

　　②檢出限：對大多數元素，TOF-MS可以得到低于ppb甚至ppt的檢出限。

　　③分析精度：TOF-MS的同位素比率分析精度比四極桿要高出1-2個數量級，這對于同位素的分析具有非常重要的意義。

ICP-TOF-MS的特點

　　1、ICP-TOF-MS可以同時獲得1-260amu范圍內的所有離子信息。

　　2、ICP-TOF-MS分析速度比四極桿ICP-MS快5倍以上，可以實現瞬時分析，十分方便與激光燒蝕、電熱蒸發、HPLC等進樣技術聯用。

　　3、ICP-TOF-MS具有四極桿ICP-MS所無法比擬的超高質量分辨本領。

　　4、ICP-TOF-MS獨特的直角加速設計，大大降低了在離子漂移方向上的速度發散(初速度為0)，進一步提高了儀器的分辨本領。

　　5、ICP-TOF-MS采用三級錐四級真空設計，確保儀器具有更高的穩定性和測量精密度。

　　6、ICP-TOF-MS具有Zgao的質量選擇性，離子白化器Smartgate有效地消除了干擾離子(如Ar+及基體干擾離子)，譜圖更干凈，檢測器的壽命也得到有效延長。

　　7、ICP-TOF-MS強大的抗Ar離子和基體離子干擾的能力，比反應池技術操作更簡便，抗干擾能力更強。

　　8、ICP-TOF-MS采用高線性度檢測器，具有超寬的動態范圍。