截取锥是电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)中离子传输系统的核心部件,与采样锥共同构成双锥接口,负责从高温等离子体中精准提取离子并导入真空系统,对分析灵敏度、稳定性和精确性起关键作用。
结构设计
截取锥通常采用镍、铂或高纯度不锈钢等耐腐蚀、耐高温材料制成,锥体中心设有直径0.4-0.9mm的精密小孔,孔径远小于采样锥(1.0-1.2mm)。其锥形结构经过精密加工,较宽一端与采样锥后的膨胀室相连,较窄一端与离子透镜系统对接,两锥相距6-7mm。这种设计可减少离子与锥体边缘的碰撞,降低信号损失,同时通过锥孔尺寸优化实现离子束的聚束与筛选。
工作原理
在真空压差作用下,等离子体气流通过采样锥后形成超声喷射流,截取锥位于喷射流的“寂静区”(自由膨胀核心区域),仅允许中心部分离子通过其微小孔径进入下一级真空室。这一过程有效过滤了中性粒子、气体分子及颗粒物,减少了背景干扰,提升了信噪比。此外,截取锥的锥角设计可最小化尖口边缘的冲击波,进一步稳定离子束传输。
性能优化
材料选择:镍锥适用于常规分析,成本低且耐用;铂锥则因抗剥蚀能力优异,更适用于含有机溶剂或高活性基质样品(如润滑油、半导体溶剂)。
孔径调节:孔径大小直接影响离子通过效率与背景噪声。小孔径可提升灵敏度,但易堵塞;大孔径则降低堵塞风险,但可能牺牲分辨率。
维护与清洗:截取锥易因样品中固体盐分沉积导致性能下降,需定期清洗(如每月一次,或根据样品类型调整频率)。若出现锥孔阻塞、扭曲或背景信号增多、灵敏度降低等情况,需立即清洁或更换。
截取锥
https://www.chem17.com/st519612/list_2516755.html
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