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激光剝蝕進樣系統的工作原理及應用

發布時間:2023-11-11

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激光剝蝕進樣系統(Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,LA-ICP-MS)是一種用于固體樣品分析的技術,結合了激光剝蝕和電感耦合等離子質譜技術,用于分析樣品中微量和痕量金屬元素及其同位素組成。

工作原理

  1. 激光剝蝕: 激光脈沖被聚焦在待分析的固體樣品表面上,使樣品表面發生激光剝蝕,將物質以微粒或蒸汽的形式釋放出來。

  2. 進樣: 釋放的微粒或蒸汽被轉移到電感耦合等離子體(ICP)中,通過高溫等離子體將樣品中的物質離子化。

  3. 離子分析: 離子化的樣品物質經過質譜儀進行分析。ICP-MS測量離子的質荷比,以確定其中包含的各種金屬元素及其同位素的存在和相對豐度。

應用

  1. 地質學: LA-ICP-MS被廣泛用于地球科學領域,包括研究巖石、礦物和地質樣品中微量元素的空間分布和同位素組成,從而研究地質過程和地球演化。

  2. 環境科學: 用于分析環境樣品(如土壤、沉積物、礦物樣品),以監測環境中微量元素的存在和變化,幫助了解環境污染和地球化學過程。

  3. 生命科學: 在生物樣品(如骨骼、牙齒)中用于分析微量元素的存在和分布,幫助追蹤生物的生長狀況、飲食結構和環境暴露歷史。

  4. 材料科學: 對于材料表面的分析和顯微區域的元素成分研究具有重要意義,可以幫助材料科學家了解材料的成分分布和特性。

  5. 考古學: LA-ICP-MS也被用于文物中的研究,例如鑒定古代器物中使用的金屬和其他元素。

因其能夠進行微區域分析以及高空間分辨率的特點, LA-ICP-MS 在地球科學、環境科學、生命科學和材料科學等領域的許多研究中都得到了廣泛應用。

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