ICP-MS（Inductively coupled plasma mass spectrometry），全稱電感耦合等離子體質(zhì)譜。是以電感耦合等離子體作為離子源，以質(zhì)譜進行檢測的無機多元素分析技術(shù)。

一個標(biāo)準(zhǔn)的ICP-MS儀器分為三個基本部分：

一、ICP（樣品引入系統(tǒng)，離子源）

二、接口（采樣錐，截取錐）

三、質(zhì)譜儀（離子聚焦系統(tǒng)，四級桿過濾器，離子檢測器）
 

1.樣品引入系統(tǒng)

ICP要求所有樣品以氣體、蒸汽和細霧滴的氣溶膠或固體小顆粒的形式進入中心通道氣流中。針對于不同樣品性狀，有多種引入方式。
 

2.離子源

ICP-MS 是以電感耦合等離子體作為離子源。

ICP火焰的形成有三個條件：高頻電磁場、工作氣體、能維持氣體穩(wěn)定放電的石英炬管。

3.接口

接口是整個ICP-MS系統(tǒng)關(guān)鍵的部分。其功能是將等離子體中的離子有效傳出到質(zhì)譜。

在質(zhì)譜和等離子體之間存在溫度、壓力和濃度的巨大差異，前者要求在高真空和常溫條件下工作(質(zhì)譜技術(shù)要求離子在運動中不產(chǎn)生碰撞)，而后者則是在常壓下工作。

如何將高溫、常壓下的等離子體中的離子有效地傳輸?shù)礁哒婵铡⒊叵碌馁|(zhì)譜儀，這是接口技術(shù)所要解決的難題。必須使足夠多的等離子體在這兩個壓力差別非常大的區(qū)域之間有效傳輸，而且在離子傳輸?shù)娜^程中，不應(yīng)該產(chǎn)生任何影響終分析結(jié)果可靠性的反應(yīng)，即樣品離子在性質(zhì)和相對比例上不應(yīng)有變化。

 

4.離子聚焦系統(tǒng)

ICP-MS的離子聚焦系統(tǒng)與原子發(fā)射或吸收光譜中的光學(xué)透鏡一樣起聚焦作用，但聚焦的是離子，而不是光子。透鏡材料及聚焦原理基于靜電透鏡。整個離子聚集系統(tǒng)由一組靜電控制的金屬片或金屬筒或金屬環(huán)組成,其上施加一定值電壓。

其原理是利用離子的帶電性質(zhì),用電場聚集或偏轉(zhuǎn)牽引離子，將離子限制在通向質(zhì)量分析器的路徑上，也就是將來自截取錐的離子聚焦到質(zhì)量過濾器。而光子以直線傳播，中性粒子不受電場牽引，因而可以離軸方式偏轉(zhuǎn)或采用擋板、90°轉(zhuǎn)彎等方式，拒絕中性原子并消除來自ICP的光子通過。
 

5.四極桿濾質(zhì)器

四極桿的工作原理是基于在四根電極之間的空間產(chǎn)生一個隨時間變化的特殊電場，只有給定質(zhì)荷比(m/z)的離子才能獲得穩(wěn)定的路徑而通過極棒，從其另一端出射。其離子將被過分偏轉(zhuǎn)，與極棒碰撞，并在極棒上被中和而丟失。

四極桿是一個順序質(zhì)量分析器，必須依次對目標(biāo)質(zhì)量進行掃描，并在一個測量周期內(nèi)采集離子。其掃描速度很快，大約每100毫秒可掃描整個元素覆蓋的質(zhì)量范圍。

 

6.離子檢測器

四極桿系統(tǒng)將離子按質(zhì)荷比分離后終引入檢測器。檢測器將離子轉(zhuǎn)換成電子脈沖，然后由積分線路計數(shù)。電子脈沖的大小與樣品中分析離子的濃度有關(guān)。通過與己知濃度的標(biāo)準(zhǔn)比較,實現(xiàn)未知樣品的痕量元素的定量分析。