如何判断ICP-MS在正常的工作状态及如何维护仪器

ICP-MS 仪器常见注意事项：
1.当仪器点火正常，灵敏度达到仪器标准灵敏度一半以上，其它指标基本正常时，仪器性
能均可满足环保、食品安全、RoHS、地质化矿、中西药等分析需求。

若发现结果不如预期，一般从分析方法、污染、记忆效应、分析质量控制、仪器维护等角度找原因。

特别注意：对正常工作的ICP-MS 而言，采用提高灵敏度、提高进样量、加大溶样量来改善检测限是严重错误的！结果是污染仪器、缩短寿命和数据不可靠！正确做法是消除污染步骤和采用干净的试剂和容器！（国产优级纯的浓酸和碱常有数十ppb量级以上Pb等本底） 2.每10个实际样品间，分析标准溶液中间点一次作为质控样，分析3%稀硝酸一次保证没
有记忆效应。

质控样误差不超过±10%。

3%稀硝酸空白分析（分析时在软件中扣除milli-Q纯水本底），Hg,Pb,As等重点元素<0.1ppb。

3.对于环保、食品、质检、金属材料、RoHS等应用，在线或离线内标是必须的。

为了方
便检验仪器性能和操作流程标准化，客户实验室推荐配置安捷伦随机内标溶液： 10 mg/L: 6Li, Sc, Ge, Y, In, Tb, Bi/10% HNO3,500 mL, P/N5183-4680。

一般用5%HNO3稀释10倍，用内标管在线加入。

如果目标测定元素与该内标重叠，可选用其它内标 4.为了保证标准溶液的准确性，建议客户配捷伦随机标准溶液Environmental
Calibration Standard: 1,000 mg/L: Fe, K, Ca, Na, Mg; 10 mg/L: Ag,Al, As, Ba, Be, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb, Sb, Se, Tl, V, Zn, Th, U/10% HNO3, 100 mL。

用户自配制标准溶液可以与该溶液比较准确性。

5.为了保证分析结果的稳定可靠，对于未配置HMI或ISIS（阀进样）装置的仪器，样品
的总盐度（TDS，或总溶解固体量）是必须严格控制在0.1%以下。

稀释样品一般用3%-5%硝酸。

不同类型样品溶量可参考下表。

如果对样品溶样量不清楚，可咨询 Agilent工程师，或保证每100mL或100g溶液中溶解的样品量小于0.1g。

样品类型 样品重量(mL或g) 最终溶液(mL或g) 土壤，沉积物 ≦0.2 100
岩石 ≦0.1 100
钢铁，金属材料，RoHS ≦0.1 100
粮食，蔬菜，肉类，海产品，无矿物成分中药原料 ≦1.0 100
普通酱油、食用油、酒类 ≦1.0 100
干调味料，盐腌制食品（食盐、鸡精等） ≦0.1 100
含矿物中药，含填料西药 ≦0.1 100
血清，血液，尿液，海水，人工汗液 ≦1.0 10
冻干血清、尿液，血液 ≦0.1 100
干生物组织（湿组织扣除水份后等比计算） ≦0.5 100
*如何判断样品或溶液含盐量或含酸量过高：分析样品时在线内标元素的计数值比在分析标准工作曲线时低20%以上时，说明溶液含酸或含盐量过高，必须稀释。

6.配有HMI和ISIS配件的仪器，当采用高盐模式（Ultra-Robust）和流动注射进样
(Discrete Sampling)时，可将上述盐度提高10倍。

7.除配耐HF系统得客户外，禁止含HF样品上机！
8.禁止用玻璃（石英）容量瓶或器皿装含HF样品溶液！一般样品也不推荐用玻璃容量瓶
定容，样品污染的可能性很大。

采用普通滤纸过滤也可能污染样品。

对一般样品建议用抽滤或离心。

推荐采用一次性塑料样品瓶称重稀释样品而不用容量瓶定容。

咨询相关工程师可获得干净低廉的一次性样品瓶信息。

9.配Banbintong雾化器的客户可分析少量（每天<10个）含低于0.5%HF的样品，而且要
及时清洗系统。

但一般仍推荐将HF蒸发干净后分析，以防Ni样品锥寿命缩短。

10.开始分析前一般要作仪器记忆效应检验：Milli-Q纯水进样，一般Pb<500cps，
Hg<100cps, As<500cps(或BEC <10ppt)
11.如何判断仪器处在正常的工作状态及如何维护仪器 － 无硬件问题篇
Agilent ICPMS 7500 series
目录
前言 1 第一部分，点火前的准备和检查 2 第二部分，点火后的检查 6 第三部分，问题的出现和解决方案 11 总结 14 附录 ICPMS进样时的注意事项 15
前言
本文档帮助用户判断仪器是否处在正常的做样状态，以及在仪器状态不佳时候如何维护仪器使其恢复。

本文档的假设是在仪器没有硬件问题的基础上，如果硬件出现点火不畅或者真空问题时，请参考安捷伦资深工程师所写的文档:
《ICPMS常见问题及解决方法》
《ICPMS点火宝典》和
《ICPMS低灵敏度时解决方案》等
本文档的重点是带领用户进行一次成功的实验。

第一部分，点火前的准备和检查
在点火前我们可以检查的是
1 机械泵
机械泵油会随着做样时间的增长而变质。

分析样品越脏，机械泵油的更换就越频繁。

观察泵油，如果泵油呈深褐色，则需要更换。

泵油气捕集器　观察到捕集器内有一定液位的泵油残留后，可以拧松气镇阀（灰色螺帽）将油放回。

机械泵的维护请参考维护视频的机械泵部分。

2 冷却水
在仪器使用了一段时间以后，冷却水的过滤头可能会被水中杂质堵塞，拧下后清洗即可。

3 Ar气吹扫
注意，在进行这步之前请连接好废液泵管。

有时在雾室或炬管中残留的空气或者其他气体会导致点火不顺。

有经验的操作者
会在点火前吹扫一会Ar气，使得雾室和炬管处在Ａｒ气环境中
具体的操作方法是在Instrument界面下，点击maintanance中的sample introduction. 将plasma, auxiliary, carrier 和Makeup gas设为15,1,1,1. 蠕动泵转速设为0.1rps. 勾选左上角的Open Ar Gas Valve.
此时，右侧的Ar Gas Tank Press 应当在700kPa左右，如果数值偏低则表示Ar的气源出现问题。

下面的Carrier Gas Press根据不同的雾化器会有所区别，有时候它会体现雾化器是否堵塞，如果这个压力偏高，比如也接近700KPa，则表示雾化器堵塞。

4 反应气的吹扫
针对使用反应气的机型，在Instrument Control windows下，选择Maintenance>>Reaction Gas 设定流速为5ml/min, 吹扫20‐40分钟，根据反应气管路长度而定。

如长时间不用反应气，再使用时建议提前用２ｍｌ／ｍｉｎ吹扫过夜
第二部分，点火后的检查
连接好泵管，打开通风，打开冷却水，就可以点火了，进入分析状态后稳定１５分钟左右就可以打开调谐界面进行调谐了。

首先检查和调谐仪器的灵敏度，氧化物，双电荷等常规指标。

达标后可以进行PA factor的调谐。

调谐标准和调参数范围请见下列表格
7500a型仪器
7500cx/ce型仪器
Target tune values for 1ppb tune solution (0.5% HCl) and 0.1 integration time
Normal No Gas Hydrogen Helium
Li 7 1000 to 2000
Co 59 500 to 1000
Y 89 500 to 1000
Ce 140
Tl 205 2000 to 3000
CeO+/Ce+
<1% Half nogas
156/140
Ce++/Ce+ 70/140 <3%
ArO+ 56
ArAr+ 78 ~1 counts 2 to 3 counts ArAr+ 80
ClO+ 51
ArCl+ 75 2 to 3 counts ClO+/Co+ 51/59 `2% to 3%
调谐参数
1. 等离子态参数的调谐
1.1采用高盐雾化器(Babington Neb)的系统典型参数如下:
等离子功率1500W
载气流量 1.2L/min(1.1~1.25L/min)
补偿气流量0L/min
进样深度 10mm(8~10mm)
蠕动泵速 0.1rps(0.1~0.2rps)
预混室温度2摄氏度
1.2采用同心雾化器(Concentric Neb或MiroMIST Neb)的系统典型参数如下:
等离子功率1500W
载气流量 0.8L/min(0.6~1.0L/min)
补偿气流量0.45L/min(0.3~1.0L/min)
进样深度 10mm(8~10mm)
蠕动泵速 0.1rps(0.1~0.2rps)
预混室温度2摄氏度
注:Ce/Cs型仪器有四种调谐模式 标准模式, H2模式, He模式, 冷等离子体模式 其中标准模式, 冷等离子体模式不通反应气
H2模式用于抑制因等离子体炬焰而产生的干扰,如ArO+ ArAr+
He模式用于抑制因样品基体而产生的干扰,如NaAr+ ClO+ ArCl+等等
2.离子透镜的调谐
2.1典型的离子透镜电压如下: 单位 伏特
标准模式 反应气模式(H2或He)
Extract 1 5.4 同左
Extract 2 -100 同左
Omega Bias -32 同左
Omega 8.6 同左
Cell Entrance -26 -30
QP Focus 2 -12
Cell Exit -30 -40
Octopole RF amplitude 150 同左
Octopole Bias -6 -18(固定)
QP Bias -3 -16(固定)
注: QP Bias比Octopole Bias电压高2~4伏特
2.2典型的离子透镜电压范围如下:
标准模式 反应气模式(H2或He)
Extract 1 4~ 8 同左
Extract 2 -150~ -60 同左
Omega Bias -45~ -25 同左
Omega 5~ 10 同左
Cell Entrance -40~ -20 -50~ -30
QP Focus -2~ 5 -20~ 0
Cell Exit -45~ -20 -80~ -20
Octopole RF amplitude 100~ 200 同左
Octopole Bias -12~ -6 -18(固定)
QP Bias -5~ -3 -16(固定)
注: QP Bias比Octopole Bias电压高2~4伏特
7500cs型
7Li 0.65 to 0.80 @10%
89Y 0.65 to 0.80 @10%
205Tl 0.65 to 0.80 @10%
Mass Axis No Gas: Mass Axis No Gas:
7Li ± 0.05 of actual mass
89Y ± 0.05 of actual mass
205Tl ± 0.05 of actual mass
Sensitivity No Gas: Sensitivity No Gas:
7Li > 50 Mcps/ppm
89Y > 160Mcps/ppm
205Tl > 80 Mcps/ppm
Doubly Charged No Gas: Doubly Charged No Gas:
70Ce/140Ce < 6%
Oxide No Gas: Oxide No Gas:
156CeO/140Ce< 6%
Sensitivity H2 Mode: Sensitivity H2 Mode:
59Co > 20Mcps/ppm
89Y >100Mcps/ppm
205Tl >90 Mcps/ppm
Background H2 Mode: Background H2 Mode:
Mass 56 < 1000cps
Sensitivity He Mode: Sensitivity He Mode:
59Co < 40 Mcps/ppm
Background He Mode: Background He Mode:
Mass 58 (40Ar18O)< 2000cps
7500cs型的调谐和7500cx或ce型非常相似
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当检查完常规参数后就可以打开更多通道，例如As 75或者Hg 202检查污染。

引入空白溶液之后检查空白是否够低。

如何判断是否被污染？
检查完污染后，就可以进行实验了。

但是如果出现灵敏度不够或者空白太高等问题时，我们将如何处理？
请看第3部分。

第三部分 问题的出现和解决方案
1，灵敏度不够或信号不稳
灵敏度不够的产生原因有很多种。

我们首先想到的应当是是否因为调用了错误的调谐文件。

首先请怀疑进样系统的进样是否稳定，检查泵管是否缠好，及泵管是否老化。

之后调用之前仪器正常时的调谐文件，并且在打开时勾选Adopt System Wide Parameters from File being Loaded.
若无效，则想到可能锥和进样系统是否被污染。

所以应当依次清洗更换
雾室
炬管　
锥
透镜组和反应池
所有的清洗步骤都可以参考维护光盘中的视频。

2 仪器污染
仪器污染会来自于仪器的外部和内部，所以首先我们需要排除仪器外部污染对仪器带来的影响。

检查Ar气源，质量不好的Ar气源会带来很高的空白
检查水或者空白硝酸，每天换水。

之后，排除仪器内部的污染，污染源同样来自于上节的仪器组件。

请逐一清洗它们并查看效果。

所有的情结步骤均有清晰的视频演示。

3 其他问题
如果遇到其他的问题，请与安捷伦的售后部门积极联系，任何一个小问题都会得到热情和耐心的解决。

总结
哪些部分用户是可以维护的
锥
石英组件（雾室，炬管，雾化器等等）
离子透镜和反应池
Penning Gauge, 当Penning Gauge无法启动时，表示需要清洗了，非常简单的清洗步骤，同样有视频演示
更换泵油和油气过滤器
循环水过滤头
附录 ICPMS进样时的注意事项
ICPMS的分析能力非常强大，而且如今的机器已经拥有很出色的耐受基体和介质的能力。

但是，这并不表示所有的样品都可以不假思索的引入。

有些问题还是应该在意的。

1，样品的粘度和挥发性
过于粘的样品会导致提升困难，而且会污染PFA进样管和泵管，必须稀释进样
强挥发性的样品会直接ICP熄火，所以也必须稀释进样或者减少进样量。

2，样品的可溶性固体物含量
样品的基体浓度对仪器的影响也是很大的，过高的基体会引起仪器的污染和信号漂移，盐度应该控制在0.1%以下（HMI或ISIS除外）。

3，样品的酸度
样品中推荐加入干净的硝酸以确保待测物的稳定性，但是酸度不宜过高，推荐控制在2－5％。

HF酸在理论上是不能够引入仪器的，除非配置了HF酸进样系统。

如果样品中还存在H3PO4或者H2SO4等酸的时候，推荐加大稀释倍数。

综上所述，在我们使用ICPMS做样的时候，如果我们对自己的样品没有把握，稀释是一个很安全的方法。

首先采用高倍稀释对仪器和做样结果都是十分有益的。