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第1章 电感耦合等离子体质谱概述1

第2章　离子形成的原理4

2.1　离子的形成4

2.2　天然同位素5

参考文献8

第3章　样品引入系统9

3.1　气溶胶的生成9

3.2　雾滴的选择10

3.3　雾化器11

3.3.1　同心设计11

3.3.2　交叉流设计11

3.3.3　微流设计12

3.4　雾室12

3.4.1　双通道雾室12

3.4.2　旋流雾室13

参考文献13

第4章　等离子体源14

4.1　等离子体炬管14

4.2 电感耦合等离子体放电的形成16

4.3　射频发生器的功能17

4.4　样品的电离17

参考文献18

第5章　接口区19

5.1 电容耦合20

5.2　离子的动能21

5.3　设计优良接口的优点22

参考文献23

第6章　离子聚焦系统24

6.1　离子透镜的作用24

6.2　离子流的动力学26

6.3　商用离子透镜设计26

参考文献28

第7章　质量分析器：四极杆技术30

7.1　四极杆质量过滤器技术31

7.2　操作的基本原理31

7.3　四极杆性能标准32

7.3.1　分辨率32

7.3.2　丰度灵敏度33

7.3.3　丰度灵敏度高的优点34

参考文献35

第8章　质量分析器：双聚焦扇形磁场技术36

8.1　扇形磁场质谱仪：历史回顾36

8.2　ICP-MS中使用扇形磁场技术37

8.3　扇形磁场系统的操作原理38

8.4　分辨能力38

8.5　扇形磁场仪器的其他优点39

参考文献40

第9章　质量分析器：飞行时间技术42

9.1　TOF的基本原理42

9.2　商业设计42

9.3 正交和轴向TOF的区别44

9.3.1　灵敏度（Sensitivity）44

9.3.2　背景水平（Background Level）44

9.3.3 占空率（Duty Cycle）44

9.3.4　分辨率（Resolution）44

9.3.5　质量歧视（Mass Bias）44

9.4 TOF-ICP-MS技术的优点45

9.4.1　快速瞬时峰分析45

9.4.2　精密度提高45

9.4.3　数据接收快速45

参考文献46

第10章　质量分析器：碰撞／反应池技术47

10.1　碰撞／反应池的基本原理47

10.2　不同的碰撞／反应方法48

10.2.1　动能甄别48

10.2.2　通过质量过滤甄别49

参考文献52

第11章　检测器53

11.1　通道式电子倍增器53

11.2　法拉第杯54

11.3　离散打拿极电子倍增器54

11.4　扩大动态范围55

11.4.1　过滤离子束55

11.4.2　使用两种检测器55

11.4.3　使用一个检测器扫描两次55

11.4.4　用一个检测器扫描一次56

11.5 只用脉冲模式扩大动态范围57

参考文献57

第12章　峰值测量方案58

12.1　测量的影响参数58

12.2　测量方案59

12.3　优化测量方案60

12.4　多元素测量数据的质量目标61

参考文献65

第13章　定量方法66

13.1　定量分析66

13.1.1　外标法66

13.1.2　标准加入法67

13.1.3　加入校准法68

13.2　半定量分析68

13.3　同位素稀释法69

13.4　同位素比值法71

13.5　内标法71

参考文献72

第14章　干扰概述73

14.1　谱线干扰73

14.1.1　氧化物、氢氧化物、氢化物和双电荷离子74

14.1.2 同量异位素干扰74

14.1.3　补偿谱线干扰的方法82

14.1.3.1　数学校正方程82

14.1.3.2　冷等离子体技术82

14.1.3.3　碰撞／反应池83

14.1.3.4　高分辨质量分析器84

14.2　基体干扰84

14.2.1　利用内标补偿84

14.2.2　空间电荷效应产生的基体干扰85

参考文献86

第15章　沾污问题87

15.1 收集样品87

15.2　制备样品88

15.3　研磨样品88

15.4　样品消解方法88

15.5　试剂和标准的选择90

15.6　器皿、容器和样品制备装置90

15.7　环境93

15.8　分析人员93

15.9　仪器和方法94

参考文献95

第16章 日常维护问题97

16.1　进样系统97

16.1.1　蠕动泵泵管97

16.1.2　雾化器98

16.1.3　雾室99

16.1.4　等离子体炬管100

16.2　接口区域101

16.3　离子光学系统102

16.4　机械泵102

16.5　空气过滤器103

16.6　其他需要定期检查的组件103

16.6.1　检测器103

16.6.2　涡轮分子泵103

16.6.3　质量分析器104

第17章　可选进样附件105

17.1　激光烧蚀／进样106

17.1.1　用于ICP-MS的商品化激光烧蚀系统106

17.1.2　准分子激光器107

17.1.3　激光烧蚀用于ICP-MS分析的优点107

17.1.4　依据应用要求优化激光设计107

17.2　流动注射分析110

17.3　电热蒸发112

17.4　去溶剂装置115

17.4.1　冷却雾室115

17.4.2　超声波雾化115

17.4.3　带去溶剂装置的微同心雾化器116

17.5　直接注射雾化器117

17.6　色谱分离装置117

参考文献119

第18章　ICP-MS的应用122

18.1　环境应用122

18.2　生物医学应用125

18.2.1　样品处理125

18.2.2　干扰的校正126

18.2.3　校准126

18.2.4　稳定性126

18.3　地球化学应用127

18.3.1　稀土元素的测量127

18.3.2　使用流动注射（FI）分析岩石样品消解溶液128

18.3.3　地球化学探矿128

18.3.4　同位素比研究130

18.3.5　激光烧蚀131

18.4　半导体应用131

18.5　核工业应用134

18.5.1　有关核材料生产方面的应用136

18.5.2　高放核废物特性分析的应用136

18.5.3　监测核工业对环境影响方面的应用136

18.5.4　有关人类健康研究方面的应用137

18.6　其他应用137

18.6.1 冶金学137

18.6.2　石油化学样品和有机样品139

18.6.3　食品分析140

18.7　总结141

参考文献142

第19章　ICP-MS与其他原子谱技术的比较145

19.1　火焰原子吸收146

19.2　电热原子化146

19.3　径向观测ICP发射光谱146

19.4　轴向观测ICP发射光谱146

19.5 电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）147

19.5.1　确定目标147

19.5.2　建立标准147

19.5.3　确定分析任务147

19.5.3.1　应用147

19.5.3.2　安装147

19.5.3.3　使用者148

19.5.3.4　资金148

19.5.4　技术比较148

19.5.4.1　检出限148

19.5.4.2　分析工作范围149

19.5.4.3　样品通量149

19.5.4.4　干扰150

19.5.4.5　实用性151

19.5.4.6　购买和运行成本151

19.5.4.7　气体152

19.5.4.8　用电153

19.5.4.9　消耗品153

19.5.4.10　每个样品的成本154

19.6　结论155

参考文献156

第20章　如何选择ICP-MS：一些重要的分析考虑157

20.1　评价目标157

20.2　分析性能157

20.2.1　检测能力158

20.2.2　精密度161

20.2.3　同位素比精密度162

20.2.4　准确度163

20.2.5　动态范围164

20.2.5.1　双扫描法164

20.2.5.2　一次扫描法164

20.2.5.3　仅使用脉冲模式165

20.2.6　降低干扰166

20.2.6.1　降低谱线干扰166

20.2.6.2　提高分辨率166

20.2.6.3　高丰度灵敏度特征167

20.2.6.4　冷等离子体技术的应用167

20.2.6.5　碰撞／反应池技术的应用169

20.2.6.6　基体形成的干扰的去除171

20.2.6.7　样品通量173

20.2.6.8　瞬时信号能力174

20.3　实用性方面174

20.3.1　软件易于使用175

20.3.2　常规维护175

20.3.3　与进样附件的兼容性176

20.3.4　仪器的安装176

20.3.5　技术支持176

20.3.6　培训176

20.4　可靠性问题177

20.5　资金上的考虑178

20.6　评价过程总结178

参考文献179

第21章　有用的联系信息181