电感耦合等离子体飞行时间质谱仪（ICP-TOF-MS）

什么是电感耦合等离子体飞行时间质谱仪（ICP-TOF-MS）？ICP-TOF-MS 对每个等离子体脉冲同时记录完整的元素质谱，无需扫描。适合单个纳米颗粒、激光剥蚀成像、色谱等需在毫秒内测量多种同位素的快速瞬态信号应用。## 概述

ICP-TOF-MS 以脉冲方式（通常 20 至 30 kHz）从等离子体中提取离子包，并正交加速进入飞行管。不同质量的离子在不同时间到达检测器，因此离子包中的所有同位素同时被记录。由于没有四极杆扫描，元素之间的时间偏斜被消除，单个 20 至 30 nm 纳米颗粒或 100 至 500 ms 的激光剥蚀脉冲等快速事件可同时对数十种元素进行表征。质量分辨率约为 1000 至 6000。陷波滤波器或四极杆预过滤器通常用于去除 Ar+ 和主要基质离子以保护检测器。与四极杆 ICP-MS 相比，单元素检出限稍高，动态范围约为五到六个数量级，但数据集完整。## 工作原理是什么？ICP-MS 中，液体样品被雾化成细小气溶胶，经雾化室后由氩气载入等离子体炬管。27 或 40 MHz 射频线圈维持约 6000 至 10000 K 的等离子体，使分析物去溶剂、原子化并电离，大部分形成单电荷离子。离子经采样锥和截取锥提取进入高真空区，由离子透镜聚焦，并由质量分析器（最常见为四极杆）分离。碰撞或反应池利用氦气动能歧视或反应气去除多原子离子干扰，例如 56Fe 上的 40Ar16O。脉冲和模拟模式下的电子倍增器可在高达九个数量级范围内计数离子。## 主要特点有哪些？- 每个等离子体脉冲同步采集全质量范围，无扫描偏斜 - 20 至 30 kHz 采集速率，支持亚毫秒瞬态事件 - 陷波滤波器或四极杆预过滤器在检测前去除 Ar+ 和主要基质离子 - 单颗粒模式，可在一次事件中对每个纳米颗粒的多种元素定量 - 可与激光剥蚀联用，进行多元素组织和矿物成像 - 所有同位素均被存储，可进行回溯性数据挖掘

技术参数有哪些？典型的电感耦合等离子体飞行时间质谱仪（ICP-TOF-MS）配置：质量范围为 m/z 14–275 (simultaneous)；质量分辨率为 ~1000–6000 FWHM；采集速率为 ~20–30 kHz extraction；灵敏度（In 115）为 ≥ 1×10^7 cps/ppm；检出限（典型元素）为 0.1–10 ppt；动态范围为 5–6 orders of magnitude。以上数值代表该产品类别的常见水平，具体配置参数以报价单及随机校准文件为准。## 适用于哪些应用？电感耦合等离子体飞行时间质谱仪（ICP-TOF-MS）主要用于纳米材料单颗粒分析、组织和矿物激光剥蚀成像、快速色谱和流动注射瞬态信号、同位素示踪和多元素指纹分析、环境颗粒和胶体表征。在更广泛的电感耦合等离子体质谱仪类别中，实验室还将其用于饮用水和废水中重金属、药品元素杂质、食品和饮料中有毒元素。## 适用哪些标准与认证？相关标准与方法包括 USP <233> Elemental Impurities Procedures、ICH Q3D Elemental Impurities、EPA Method 200.8、EPA Method 6020B、ISO 17294-2、ASTM D5673、EN 15763、GB 5009.268、ISO/IEC 17025、IEC 61010-1。本型号的认证候选包括 CE、ISO 9001 manufacturing、IEC 61010-1 safety；每项认证均需针对具体配置在发货前确认，仅提供已实际签发的证书。ICP-MS 需要高纯氩气（通常 99.996% 或更高），消耗量约 15 至 20 L/min，另需冷却水或循环冷却机、专用排风和稳定电源。应使用痕量金属级酸、PFA 或 FEP 等低空白实验器皿，以及 18.2 MΩ·cm 超纯水。每天对灵敏度、氧化物比（CeO/Ce 低于 2%）和双电荷比（Ce++/Ce 低于 3%）进行调谐。根据基质负荷清洁或更换锥、炬管和雾化器，并定期检查蠕动泵管。使用内标校正漂移。制药和受监管工作应要求软件具备审计追踪，并遵循 USP <233> 和 ICH Q3D 方法验证。## 如何选择合适的电感耦合等离子体飞行时间质谱仪（ICP-TOF-MS）？当信号持续时间不足数毫秒，或需从同一事件测量多种元素（如单颗粒或成像工作）时，应选择 ICP-TOF-MS；对于常规溶液，四极杆系统的检出限更低。询价时应说明采集速率、分辨率、陷波滤波器选项及激光剥蚀兼容性。### 与其他电感耦合等离子体质谱仪型号相比如何？应根据干扰严重程度、检出限和预算选择 ICP-MS 类型。配碰撞池的单四极杆可以低成本处理大多数水、食品和临床工作。三重四极杆 ICP-MS/MS 增加质量转移反应化学，可解决硫、磷、含氯样品中的砷和稀土氧化物等疑难干扰。扇形磁场仪器具有高分辨率和最低背景，适用于半导体和地球化学工作；TOF 系统则可采集完整质谱以应对快速瞬态信号。应检查基质耐受度（例如总溶解固体最高 0.2%，或更高含量时的气溶胶稀释选项）、氩气消耗、进样套件、自动进样器和软件合规功能。应在自身基质中核实检出限和背景等效浓度，而不是依赖去离子水数值。