激光诱导击穿光谱技术课件.ppt

1、1南华大学 公共卫生学院 卫生检验系吕昌银吕昌银Email: 2015.05.23 湖南湖南 湘潭湘潭 CDC激光诱导击穿光谱技术和和激光剥蚀等离子体质谱联用技术原理及其食品检验应用讲授主要内容一、食品样品的传统前处理技术 (The traditional Pretreatment technology of food sample) (文字内容多，回顾、复习用）二、激光诱导击穿光谱技术 （Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS）重 点 ！三、激光剥蚀电感耦合等离子质谱技术（Laser Ablation Inductively Coupled Pl

2、asma Mass Spectrometry, LA-ICP-MS）2卫生理化检验工作流程采 样 样品处理 （样品制备） 样品检测 数据处理 结果报告3最费时！最麻烦！限制了快速检测技术发展光、电、色检测技术自动化程度越来越高仪器昂贵，难普及样品处理技术发展传统处理技术4激光诱导击穿光谱技术和和激光剥蚀等离子体质谱联用技术，等发展一、样品的传统前处理技术5（一）无机化处理 /有机物破坏法 (inorganic treatment) 1湿消化法 (wet digestion) 特点：分解有机物的速度快，时间短；加热温度低，待测成分挥发少；待测成分以离子状态保存于消化液中，便于进一步分析测定。缺点

3、：产生大量的有害气体，消化试剂用量大，有时空白值较高，等根据操作条件，分为三大类: 湿消化法、干灰化法、微波消化法一、样品的传统前处理技术6（一）无机化处理 /有机物破坏法 (inorganic treatment) 1湿消化法 (wet digestion) （1）常用的试剂 氧化性 强酸：硝酸、高氯酸、硫酸 氧化剂：高锰酸钾、过氧化氢等 催化剂：硫酸铜、硫酸汞、五氧化二钒，等浓硝酸 (65%-68%，14mol/L) 氧化能力 较强n 能将样品中有机物氧化生成CO2和H2O，而本身分解成O2和NO2，过量的硝酸容易通过加热除去。n 硝酸可以任何比例与水相混合，沸点较低:121.8，易挥发，

4、 因而，硝酸的氧化能力 不持久。n 在消化液中通常会残存较多的氮氧化物，如对待测成分的测定有干扰时，可以加入一定量的纯水加热，驱赶氮氧化物。n 一般情况下，单独使用硝酸不能完全分解有机物， 常常与其他酸配合使用。n 几乎所有的硝酸盐都易溶于水，但硝酸与锡和锑易形成难溶的偏锡酸(H2Sn03)和偏锑酸(H2Sb03)或其盐。7高氯酸 (65%70%，11mol/L)n 冷： 没有氧化能力； 热：强氧化剂，其氧化能力较硝酸和硫酸强，几乎所有的有机物都能被它分解，在加热条件下，高氯酸产生氧和氯。n 沸点：203；氧化能力较为持久，消化速度快， 过量的高氯酸 可加热除去。n 高温下，高氯酸直接接触某些

5、还原性较强的物质，如酒精、甘油、脂肪、糖类等，反应剧烈，有发生爆炸的危险！n 一般不单独使用高氯酸消化食品样品， 而是用 硝酸和高氯酸 的混合酸分解有机物质。n 除K+和NH4+的高氯酸盐外，一般的高氯酸盐都易溶于水。 8浓硫酸 (98%，18mol/L) 硫酸的氧化能力 不如 高氯酸和硝酸强，一般不单独使用。 稀硫酸 没有氧化性， 热的 浓 硫酸 具有较强的氧化性，对有机物有强烈的脱水作用，并使其炭化，进一步氧化生成二氧化碳。 沸点高：338，不易挥发损失，在与其他酸混合使用，加热蒸发至出现二氧化硫白烟时，可以除去其他低沸点的硝酸、高氯酸、水及氮氧化物。 硫酸与碱土金属(如钙、镁、钡、铅)所

6、形成的盐类在水中的溶解度较小。 9（2）常用的传统消化方法 硫酸消化法 硝酸-高氯酸消化法 硝酸-硫酸消化法 硝酸消化法 10（3）消化操作技术11u敞口消化法 Digestion in Open Container/Open Digestion凯氏烧瓶和敞口消化1. 电炉； 2.凯氏烧瓶通常在 凯氏烧瓶（Kjeldahl flask）中或 硬质锥形瓶 中进行，是最常用的消化方法。u回流消化法 circumfluence digestion12测定样品中具有挥发性的成分时，可以在回流消化装置中进行u石墨消解法 Graphite Digestion13u冷消化法 / 低温消化法 (digesti

7、on at low temperature) 将食品样品和消化液混合后，置于室温或3740烘箱内，放置过夜。在低温下消化，可避免易挥发元素（如汞）的挥发损失。冷消化法较为方便，不需要特殊设备，但仅适用于含有机物较少的样品。 14u密封罐消化法 (digestion in closed container) u将样品和消化试剂放在密封罐内，置于150烘箱中保温2h，在一定的压力下，对样品中的有机物进行湿法破坏。u因密闭容器，蒸气不会逸散损失，消化试剂利用率高，消化时间短。u消化完成后，消化液可直接用于测定。u消化时，样品用量一般小于lg， 加入30过氧化氢和l滴硝酸作为消化试剂，u经加热分解，过

8、氧化氢和硝酸均生成气体逸出，故空白值较低。u但该法要求密封程度高，压力密封罐的使用寿命有限。15（4）湿法消化操作的注意事项n 消化所用的试剂(酸及氧化剂) 应采用优级纯试剂，n 同时作消化试剂的空白试验，以扣除消化试剂对测定的影响。n 要防止暴沸，在消化瓶内加入玻璃珠或瓷片。n 在消化过程中需要补加酸或加入氧化剂时， 要先停止加热，待消化液冷却后，再沿消化瓶壁缓缓加入。 162.干灰化法(dry ashing)17采用高温灼烧的方法来破坏样品中的有机物，因此又叫灼烧法t= 500-600!它也是破坏样品中有机物的常规方法，但与湿消化法有很大不同：它将样品放在坩埚中，先在电炉上使样品脱水、炭化

9、，再置于马弗炉中灼烧灰化，使有机物彻底氧化分解为CO2、水和气体而挥发，留下的无机物用稀酸溶解后供测定用。干灰化法的特点优点 操作简便，试剂用量少，有机物破坏彻底；由于基本上不加或加入很少的试剂，因而空白值较低；能同时处理多个样品，适合批量样品的前处理；可加大称样量，在检验方法灵敏度相同的情况下，能够提高检出率。灰化过程中不需要一直看守，省时省事。缺点 灰化时间长，温度高，故容易造成待测成分的挥发损失。高温灼烧时，可能使坩埚材料的结构改变形成微小空穴，对待测组分有吸留作用而难以溶出，致使回收率降低。 18提高干灰化法回收率的措施 1)采用适宜的灰化温度 合适的温度：通常选用550士25灰化4h

10、，一般不超过600。采用低温灰化技术： 将样品放在低温灰化炉中，先将炉内抽至近真空，并通入氧气，用射频照射使氧气活化，在低于150的温度下便可将有机物全部灰化。 2)加入助灰化剂 ： 为了加速有机物的氧化，防止某些组分的挥发损失和坩埚吸留，在干灰化时可以加入适量的助灰化剂。3)其他措施 ：在规定的灰化温度和时间内，如样品仍不能完全灰化，可以待坩埚冷却后，加入适量酸或水，改变盐的组成或帮助灰分溶解，解除对碳粒的包裹。 193. 微波消化法 microwave ashing20u将样品与消化试剂密封于聚四氟乙烯消解罐中， 置于微波炉内进行消解。u2450 MHz的微波穿透消解容器,直接辐射样品和试

11、剂的混合液，使消化介质的分子相互摩擦，产生高热。u同时，交变的电磁场使介质分子极化，高频辐射使极化分子的快速转动，产生猛烈摩擦、碰撞和震动，使样品与试剂接触界面不断更新。u样品在高温下与溶剂发生剧烈作用，产生大量气体，在密闭的消解罐中形成高压，样品在高温、高压状态下迅速消解。微波加热是由内及外，因而加快了消化速度。3. 微波消化法 microwave ashing21传统的湿消化法和干灰化法都可以在微波装置中进行，因此微波消化法可以分为微波湿消解法和微波干灰化法两类。微波消化法不需要试剂或仅需少量试剂，且样品处理时间大大缩短，从数小时减少为数分钟。这些优点使得微波消化法，尤其是微波湿消解法，在

12、无机物测定中应用日益广泛。3. 微波消化法 microwave ashing22微波湿消解法（microwave wet ashing）： 分为u密闭微波消解：消解样品的能力强， 多用！u敞口微波消解1. 溶剂提取法(solvent extraction) 依据相似相溶的原则，选用适当的溶剂，将待测成分从固体样品或样品浸提液中提取出来，从而与其他基体成分分离。 (二)干扰成分的去除（separation and elimination for interference）23(1) 浸提法 利用样品中各组分在某一溶剂中溶解度的差异，选用适当的溶剂，将样品中的待测组分浸提出来，与样品基体分离。1)

13、振荡浸渍法 2)捣碎法 3)索氏提取法 4)超声波提取 24(2) 液-液萃取法(liquid-liquid extraction) 利用溶质在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同，将待测物从一种溶剂 转移 到另一种溶剂中，从而与其他组分分离。 252.挥发法和蒸馏法(volatilization and distillation process) 利用待测成分的挥发性或 通过化学反应将其转变成为具有挥发性的气体，而与样品基体分离，经吸收液或吸附剂收集后用于测定，也可直接导入检测仪测定。 26微量扩散皿(1) 扩散法 (diffusion)内室内室外室27加入某种试剂使待测物生成气体 而被测定，

14、通常在扩散皿中进行。 (2) 顶空法 (head space analysis) 1）静态顶空分析法：将样品置于密闭系统中，恒温加热一段时间达平衡后，取出蒸气相,用气相色谱法分析样品中待测成分的含量。2）动态顶空分析法：在样品顶空分离装置中,不断通入氮气，使其中挥发性成分随氮气流逸出，并收集于吸附柱中，经热解吸或溶剂解析后分析。28(3) 蒸馏法 (distillation)通过加热蒸馏 或水蒸气蒸馏使样品中挥发性物质被蒸出，收集馏出液用于分析。可分为 常压蒸馏法、减压蒸馏法、水蒸气蒸馏法，等29常压蒸馏装置常压蒸馏装置301-电炉；2-克莱森瓶；3-毛细管；4-螺旋止水夹；5-温度计；6-细

15、铜丝；7-冷凝器；8-接受瓶；9-接收管；10-转动把；11-压力计；12-安全瓶；13-三通管阀门；14-接抽气机减压蒸馏装置减压蒸馏装置31水蒸汽蒸馏水蒸汽蒸馏32(4) 吹蒸法 (sweep co-distillation)美国公职分析家协会(AOAC)农药分析手册中用于挥发性有机磷农药的分离、净化的方法。 气流吹蒸法33(5) 氢化物发生法 (hydride generation) 在一定条件下， 用还原剂 将待测成分还原成挥发性共价氢化物， 从基体中分离出来， 经吸收液吸收显色后 用分光光度法测定， 或直接导入原子吸收光谱仪进行测定。343. 色谱分离法 (chromatograph

16、ic separation) 利用物质在流动相与固定相两相间的分配系数差异，当两相作相对运动时，在两相间进行多次分配，分配系数大的组分迁移速度慢，反之则迁移速度快，从而实现各组分的分离。 35(1) 柱色谱法 (column chromatography) 将固定相填装于柱管内, 制成色谱分离柱， 在柱内进行分离。36常用的固定相:硅胶、氧化铝、硅镁吸附剂,以及离子交换树脂，等(2) 纸色谱法 (paper chromatography)纸上吸附以层析滤纸作为载体，滤的水作为固定相，展开剂为流动相。 37(3) 薄层色谱法 (thin layer chromatography，TLC) 将固定

17、相均匀地涂铺于玻璃、塑料或金属板上， 形成薄层， 在 薄层板 上进行 色谱分离 的方法。 384.固相萃取(solid phase extraction，SPE)萃取原理：液相色谱分离原理！ 就是 柱色谱 分离法！在小柱中填充适当的固定相，制成固相萃取柱，先将 样液 通过SPE小柱，待测成分被吸留，再用溶剂 洗涤除去 样品基体 或杂质，然后用一种选择性的溶剂洗脱待测组分，达到分离、净化和浓缩的目的。该方法简便快速， 使用有机溶剂少， 在痕量分离中应用广泛。 395. 固相萃取法 (solid phase micro-extraction，SPME) 根据有机物与溶剂之间“相似者相溶”的原理，

18、利用石英纤维表面的 色谱固定液 吸附待测组分， 使试样中的待测组分 被萃取和浓缩， 然后利用 气相色谱仪进样器 的高温、 高效液相色谱的流动相 或 毛细管电泳的流动相 将萃取的组分从固相涂层上解吸下来 进行分析的一种样品前处理方法。405. 固相微萃取法 (solid phase micro-extraction，SPME)特点：几乎不使用溶剂操作简单 成本低效率高 选择性好416. 超临界流体萃取 （supercritical fluid extraction，SFE) 与普通液-液萃取 或 液-固萃取 相比较， 相似之处：两相之间的萃取！ 不同之处：萃取剂不同！ 超临界流体！ 不是普通溶剂

19、！ （1）超临界流体 是一类只能在温度和压力超过临界点时 才能存在的物态， 介于气、液态之间。426.超临界流体萃取 （supercritical fluid extraction，SFE)（2）特点 1）密度较大，与液体相近，故可用作溶剂溶解其他物质。 2）粘度较小，与气态接近，传质速度很快，表面张力小， 很容易渗透进入固体样品内。 由于超临界流体特殊的物理性质， 使超临界流体萃取具有 高效、快速 等优点。43（3）常用的超临界溶剂1）最常用的超临界溶剂为。 其临界值较低，化学性质稳定，不易与溶质发生化学反应，无臭、无毒、沸点低，易于从萃取后的组分中除去， 并适用于对热不稳定化合物的萃取。

20、但CO2是非极性分子，不宜用于极性化合物的萃取。442）萃取极性化合物时， 常用NH3或氧化亚氮作萃取剂。 但NH3腐蚀仪器设备； 氧化亚氮有毒， 二者 使用较少。7. 透析法 (dialysis) 利用高分子物质不能透过半透膜，而小分子或离子能通过半透膜的性质，实现大分子与小分子物质的分离。458. 沉淀分离法 (precipitation separation) 利用沉淀反应进行分离的方法。 在试样中加入适当的沉淀剂， 使被测成分或干扰成分沉淀下来， 经过滤或离心达到分离目的。 沉淀分离法46Pretreatment of SampleInorganic TreatmentWet Dige

21、stionDry AshingSeparation and Elimination for Interferencesolvent ExtractionDistill-ation proce-ssChromat-ographic Separ-ationsolid Phase extr-actionSuper-Critical fluid extr-actionDialy-sisPrecipit-ation Separ-ation47归 纳常规前处理方法： 方法多 费时 麻烦 复杂二、激光诱导击穿光谱技术（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS）定义

22、： 激光诱导击穿光谱技术是利用激光照射待测物表面 产生等离子体，通过检测等离子体光谱，获取物质成分和浓度的分析技术。 （定性） （定量）二、激光诱导击穿光谱技术（Laser-Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS）1. 基本原理：将高强度的激光脉冲聚焦于样品表面， 样品表面吸收光子的能量而被加热， 脉冲不断地打到样品处，汇聚点温度可达104 107，其物质瞬间发生融化，热电子变成自由电子；在激光的不断作用下，自由电子又与原子发生碰撞，原子再变成电子，就这样形成雪崩效应，最终产生大量的高温等离子体。1. 基本原理随后，激光脉冲停止，等离子体温度开始降低，等离子体

23、中处于激发态的 原子、单重和多重电离的离子 以及 自由电子在向下跃迁时产生弛豫现象，部分能量以光的形式辐射 出来，这种辐射带有明显的元素特征。因此，通过光谱仪记录和分析辐射的光谱信号，即可以对固体、液体和气体样品中的化学元素进行定性和定量分析。2. 等离子体： 一种由自由电子、离子、中性原子 与分子 所组成的 在总体上 呈中性的 电离气体。513. 定性和定量分析依据u定性： 原子光谱和离子光谱的波长与特定元素一一对应。u定量： 光谱信号强度与对应元素的含量成定量、比例关系524. LIBS系统组成系统组成u 激光器： 常用：Nd :YAG 和 Nd : YLF系列固体激光器、 准分子激光器、

24、CO2激光器、深紫外激光器 作用：发射激光脉冲，聚集照射到样品上， 产生等离子体，辐射出特征谱线；u 样品台：放置样品u 光谱仪：采集特征谱线、传输给计算机； 工作光谱为1701100nmu 计算机：接受特征谱线、专业软件保存数据、 显示光谱，定量分析535. LIBS分类两类：单脉冲LIBS技术、双脉冲LIBS技术u单脉冲LIBS技术 只需要检测分析单一等离子体光谱！ 原理：利用单脉冲照射聚集样品，使样品气化、蒸发，通过产生的等离子体发射出来的光谱对物质进行分析。 54单脉冲LIBS技术特点优点：u 对样品破坏性小，u 检测更加迅速灵敏。 所以单脉冲LIBS更加适合用于 有特殊要求 的场合，

25、如文物和法医鉴定等， 近些年成为国际上LIBS检测技术热点方向！缺点：u 谱线强度的重复性差 最大问题！u 实验结果影响因素多555. LIBS分类u双脉冲LIBS技术 原理：通过激光器， 先发射一个脉冲照射到样品表面， 使样品灼烧、气化、蒸发 产生等离子体； 在其膨胀、冷却后， 再用第二个激光脉冲打到等离子体上， 对其再度激发，通过探测第二个激光诱导的 等离子体辐射谱线来分析检测元素物质。56双脉冲LIBS技术特点优点：与单脉冲LIBS技术相比u 检出限更低，水平提高12个数量级！u 更灵敏u 谱线强度和测定结果的偏差减少。 谱线增宽更小，谱线位移更小缺点：u 实验结果受元素本身影响大u 实

26、验结果受环境影响大: 脉冲时间间隔、两个光束位置影响实验结果576. LIBS技术的（共同）特点无论是单脉冲LIBS技术，还是双脉冲LIBS技术，uLIBS是基于原子发射光谱学， 建立起来的物质定性定量分析技术，所以，u不需要对样品预处理，u适用于各种形态样品的分析，u不涉及复杂的样品制备，u几乎适用于所有导体和非导体的元素分析。586. LIBS技术的（共同）特点u可对样品进行 深度剖面 解析探测； 如果样品表面有污染物质妨碍探测， LIBS可以利用激光脉冲 持续照射样品表面某一点赴， 深层次地对样品进行探测， 从而有效排除污染物质的干扰。596. LIBS技术的（共同）特点u 快速：数秒钟

27、就可以得出结果；u 灵敏：检测限达到10-610 -12；u 可进行多元素、远距离在线同时检测，等，传统的光谱分析方法，如原子吸收光谱分析、电感耦合等离子体原子发射光谱、电感耦合等离子体顶谱分析无法比拟u 倍受关注！ 是一种极具应用潜力的分析检测技术。 607. LIBS技术的应用（1）多学科、多领域发展、应用。 21世纪，LIBS技术超越了学科界限， 在多个学科领域被广泛应用： 食品卫生安全，环境污染检测，工业， 生物医药，司法鉴定， 等。（2）已应用检测70多种元素。 每种元素具有典型的特征峰； 金 属 Ca 多！ 非金属 As 少！617. LIBS技术的应用（3）应用LIBS检测固、液

28、、气态样品。 固相：固体食品、土壤、矿石，等 不需要样品处理！ 液相： CJanzen等人研发了LIBS-高压液相色谱法， 一次可以测得31种元素。 由于LIBS检测快速，可以使液相检测能力大大提高， 对于环境污染监测具有很好的应用前景。 LIBS液相检测：国内研究较少， 对组成和浓度的研究更少， 国外的比较多。627. LIBS技术的应用（3）应用LIBS检测固、液、气态样品。 气相：远距离在线检测气体污染物质， 不需要复杂的取样采集，灵敏度高， 可同时检测气体中的多种元素，检测结果迅速。 激光拉曼光谱法、吸收荧光法、 激光拉曼散射法难以检测， LIBS 优势明显！（4）环境检测 LIBS可

29、快速、原位、远距离、无需制样检测， 实现对环境污染物质的检测和监测。 重金属污染检测 富营养化检测637. LIBS技术的应用（5）食品安全和营养学。 水果：张大成等人应用LIBS技术， 对三种水果样品里的微量元素进行了检测研究， 运用统计学方法分析比较了3种水果中的 Ca、Na、K、Fe、Al、Mn等6种元素的含量差别。 647. LIBS技术的应用（5）食品安全和营养学。 小麦籽粒：王云霞等人应用LIBS技术， 对小麦籽粒中元素的共分布进行了检测研究，657. LIBS技术的应用（5）食品安全和营养学。 土豆、百合中微量元素比较研究 苦瓜：Rai等人应用LIBS技术， 对苦瓜中的抗血糖痕量

30、元素进行了定量检测研究。 等等。667. LIBS技术的应用（6）生物医药 生物体是由各种元素组成的，缺少某种化学元素可能会引起民相亲相关疾病。LIBS结合现代医学技术可以针对每一种病例样品进行鉴定，为医学治疗提供有用的信息。 Matthieu等人应用LIBS技术对大肠埃希氏菌进行光谱分析，记录下多达100条谱线，为细胞的检测识别提供了丰富实用的数据。 美国的Kumar等人用LIBS方法检测分析了恶性组织，并发现正常组织和恶性组织的金属含量不同。677. LIBS技术的应用（7）材料分析 LIBS技术几乎可以对所有元素在不同形态下检测， 所以在材料分析领域应用十分广泛。（8）军事和太空领域 L

31、IBS可远距离、在线、快速检测， 在军事领域也有发展前景。688. LIBS技术存在的问题和挑战uLIBS系统需要高功率激光光源！最关键!不同的样品对激光的能量和功率密度要求不同，一般要求：能量为10 - 100 mJ， 光斑尺寸在100 mJ以下。用于液体样品分析时，常需要 激光能量100 mJ， 功率密度1 GW/cm2，这就对激光的能量要求提出挑战。698. LIBS技术存在的问题和挑战u激光光源的稳定性问题。激光脉冲能量无法全部使用，部分能量会损失掉，导致等离子体时刻随着能量改变而变化，因此实验的可重复性不好。708. LIBS技术存在的问题和挑战u定量的准确性问题。 在LIBS研究中

32、，一直还没有一个非常有效的、普适性的准确定量方法。 如何实现准确定量分析，一直是LIBS研究的重点。 需要更深入研究LIBS机理、采用新方法，诸如单脉冲、双脉冲，以及控制信号采集时间等，配合数据分析获得突破。71三、激光剥蚀电感耦合等离子质谱技术（Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, LA-ICP-MS）激光剥蚀（ Laser Ablation ，LA）：）： 将激光微束聚集于样品表面，使之熔蚀、气化的过程。72原理：图！ICP-MS样品台样品台Nd:YAG激光激光剥蚀后固体样剥蚀后固体样品表面形貌图品表面形貌

33、图三、激光剥蚀电感耦合等离子质谱技术（Laser Ablation Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, LA-ICP-MS）LA-ICP-MS原理： 利用高能激光微束聚集于样品表面，将样品熔蚀、溅射、气化，通过载气（如Ar)将产生的样品蒸气和微粒直接送入ICP炬焰中原子化，并电离成离子，形成的样品离子通过质谱系统进行检测分析。 是激光剥蚀（LA）固体进样与ICP-MS联用的新技术！73X-Y-Z三维平台剥蚀池ICPMS样品观察LA-ICP-MS的优势食品等复杂样品的检测，是ICP面临的大难题，LA与ICP联用帮助解决了这个难题！uLA-I

34、CP-MS可以将固体样品直接导入ICP中， 不仅避免了湿法消解样品带来的试剂本底污染、样品分解不完全、易挥发元素丢失等问题，而且消除了水和酸所导致的多原子离子干扰，增强了ICP-MS的实际检测能力。74LA-ICP-MS的优势u可以用于整体分析 (Bulk Analysis，剥蚀直径为80350 m)局部分析(Local Analysis，剥蚀直径为480 m)u可以进行原位(in situ)分析、实时(real time)分析、快速分析、微区分析、表层分析u高灵敏度、较好的空间分辨卒( 10 pm)、受样品尺寸与形状影响小u多元素同时测定、可提供同位素比值信息 LA-ICP-MS是近年来分析

35、测试技术的研究热点！75LA-ICP-MS技术新进展u飞秒激光器 飞秒激光与被分析样品作用的时间非常短，可以大大减少剥蚀时产生的热效应，降低剥蚀对样品表面造成的附带损伤，提高剥蚀效率，从而使消除分馏效应、基体效应成为可能。飞秒激光与样品表面作用时，产生的热量还来不及传输到临近的样品组织。在提供足够激光能量密度的条件下，各种样品都可以瞬间气化成原子，在载气的传送下进入ICP中离子化。76LA-ICP-MS技术新进展u紫外激光器 早期多用红外激光源：系统的稳定性较差、能量密度低并且激光束斑直径大，存在较严重的元素分馏现象，基体对剥蚀效率的影响极为严重。后来采用的是红外波长1064 nm Nd：YAG激光器，也存在同样的问题。短波紫外激光器与ICP-MS联用时，激光束斑大小改变，能量密度保持不变，显示出极大的优越性77LA-ICP-MS技术新进展u固液气溶胶混合进样u集合式小样品标样u原位统计分布分析技术 78LA-ICP-MS技术新进展LA-ICP-MS由于可以对固体剥蚀直接进样，无需复杂的样品前处理过程，避免了溶液进样过程中一些干扰因素的影响，尤其是避免了氧化物多原子离子的干扰，随着激光固体进样技术的改进、 质谱信号检测技术的发展， 检测信号处理方法的完善，LA-ICP-MS法已成为一种 常规的、精确的痕量元素定量分析方法。 在食品卫生检验工作具有很好的应用前景！7980