激光剥蚀ICP-MS法测定盐类矿物单个流体包裹体的成分

采用纯石英毛细管人工流体包裹体作为校准样品,通过对系列人工流体包裹体激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)测试分析,初步建立了LA-ICP-MS分析盐类矿物单个流体包裹体化学组成的分析方法流程以及包裹体中8种常见元素K,Ca,Mg,Sr,Rb,B,Li和Br的校准曲线。其中,K,Ca,Mg,Sr,Rb和Li的校准曲线的相关系数R2>0.9991;相对标准偏差为0.1%～6.2%;B和Br的校准曲线的相关系数R2稍低,分别为0.9910和0.9618;相对标准偏差4.1%～29.6%。校准曲线结果表明,建立的盐类矿物单个流体包裹体原位ICP-MS多元素定量分析方法是可行的,并且是较准确的。本方法简便、快速、灵敏度高。运用本方法对新疆罗布泊石盐和石膏矿物流体包裹体进行了测试,取得了满意的结果。

激光剥蚀-扇形磁场电感耦合等离子体质谱法同时测定锆石U-Pb年龄和微量元素含量

激光剥蚀-扇形磁场电感耦合等离子体质谱(LA-SF-ICP-MS)具有高灵敏度特征,被广泛应用于锆石等含U矿物原位微区U-Pb定年研究,但磁偏转式质量分析器的使用导致该质谱仪扫描速度相对较慢,可能影响U-Pb同位素与其他关键微量元素的同时采集。本文通过优化仪器信号稳定性和实验方法,对目前常用的7种锆石U-Pb标准样品进行U-Pb定年和Ti、REEs、Hf等关键元素同时定量分析,探讨了多元素同时分析方法的可行性及对于U-Pb定年结果的影响。实验结果表明,相对于LA-SF-ICP-MS仅检测U-Pb同位素方法,同时开展多元素含量检测可能会使U-Pb同位素信号强度稳定性下降,导致单点U-Pb年龄结果误差及离散程度增大。与仅测定U-Pb同位素年龄的测定结果相比较,根据不同锆石样品中U-Pb同位素含量高低,多元素同时检测获得分析点的206Pb/238U年龄和207Pb/235U年龄变化范围不同程度地增大,其中207Pb/235U年龄受影响明显,单点207Pb/235U年龄误差从~1.5%增大至~2.0%,单点年龄的相对标准偏差(RSD)从0.5%~1.3%增大至1.2%~3.3%。尽管如此,多元素同时检测方法对于各样品最终测定年龄没有明显的影响,相对于TIMS年龄,各样品的谐和年龄和206Pb/238U加权平均年龄偏差分别小于1.0%和0.7%,完全满足U-Pb同位素地质年代学测试要求。同时测定锆石样品中的关键微量元素含与其推荐值相对误差小于10%。因此,采用LA-SF-ICP-MS可以同时准确地测定锆石U-Pb年龄和微量元素含量,该方法亦可用于其他副矿物U-Pb年龄与关键微量元素同时测定。

单个流体包裹体元素化学组成分析新技术——激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)

高灵敏度、高精密度、低检出限、多元素同时检测并可提供同位素组成比值信息的等离子体质谱与高空间分辨率的紫外激光采样技术结合 ,可定量地测定单个流体包裹体中常、微量元素含量 ,为成矿流体的研究提供了一个新的研究手段。文中简要地介绍了激光剥蚀电感耦合等离子体质谱 (LA ICP MS)分析仪器的发展 ,结合实验室的研究工作 ,就激光剥蚀池的设计、单个流体包裹体的剥蚀方法、元素的分馏效率、定量校正技术及其在成矿成因物理化学机制研究中的应用等进行评述 ,并阐述单个流体包裹体元素组成的LA ICP MS分析技术存在的局限和发展趋势。

硫化物矿物LA-ICP-MS激光剥蚀元素信号响应

采用193 nm ArF准分子激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)对5种天然硫化物矿物进行激光剥蚀分析,基于不同硫化物矿物的剥蚀形貌特征和元素瞬时信号响应,考察了硫化物矿物的元素分馏效应及激光频率、能量和激光斑径对硫化物矿物激光剥蚀行为的影响.结果表明,不同硫化物矿物的激光剥蚀形貌和元素分馏效应存在明显差异,其中黄铁矿、辉钼矿和闪锌矿的剥蚀晕约为剥蚀斑径的10倍,而黄铜矿和磁黄铁矿的剥蚀晕约为剥蚀斑径的14倍;黄铜矿、磁黄铁矿和闪锌矿元素分馏因子(EFI)约为1.0,其元素分馏效应可以忽略,而黄铁矿和辉钼矿存在明显的元素分馏效应.在对硫化物矿物的LA-ICP-MS分析中,选择较大的激光剥蚀斑径、较小的激光剥蚀频率与激光能量可获得理想的信号强度和准确的分析结果.

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)定量分析小麦籽粒锌元素的空间分布

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry,LA-ICP-MS)是用于测定植物组织中元素分布的最新技术。采用LA-ICP-MS技术对小麦成熟籽粒中锌的空间分布进行了定量分析。结果表明:成熟小麦籽粒锌浓度的空间分布差异明显。从浓度分布看,种皮、糊粉层和胚中的锌分别为192、432和292 mg.kg-1,而胚乳中的锌只有14 mg.kg-1;从积累量分布看,种皮、糊粉层、胚和胚乳中的锌积累量分别占籽粒总积累量的24%、47%、11%和18%,说明小麦籽粒经加工后锌含量锐减(下降约80%)。分别采用LA-ICP-MS和酸消解溶液雾化进样ICP-MS法测定了自制校正标准样和小麦整粒种子的锌浓度,结果两种方法的测定值很接近且重复间变异较小,证实了LA-ICP-MS这一空间分布定量分析方法的可靠性。

193nm ArF准分子激光系统对LA-ICP-MS分析中不同基体的剥蚀行为和剥蚀速率探究

探究LA-ICP-MS分析中不同基体的剥蚀行为和剥蚀速率,可为激光参数设定、基体匹配选择、数据质量保证等方面提供重要参考。本文研究了193 nm ArF准分子激光系统对人工合成/地质样品玻璃、常见矿物和粉末压片的剥蚀行为,同时探究了激光参数(束斑直径、能量密度和剥蚀频率)对剥蚀速率的影响情况。从剥蚀坑形貌可知,193nm ArF激光对玻璃和绝大多数矿物的剥蚀行为良好,但对石英相对较差,这可能与石英内含有微观包裹体,剥蚀过程中局部受热不均有关。粉末压片的剥蚀行为呈现出不可控,可通过提高粉末压片的压制压力或降低粉末颗粒的粒径来改善剥蚀行为;当剥蚀深度大于1.5倍束斑直径时,剥蚀速率随剥蚀深度的增加而逐渐减小,剥蚀深度最多可达束斑直径的两倍左右(RESOlution M-50型号激光系统,3.0 J/cm2激光能量密度);剥蚀速率随激光能量密度的增加而增大,但基本不受剥蚀频率(2~20 Hz)影响。不同基体具有特征的剥蚀速率,本文报道了43种基体的剥蚀速率参数,总体而言,NIST系列玻璃的剥蚀速率大于地质样品玻璃,碳酸盐矿物和硫化物矿物大于硅酸岩矿物,粉末压片大于玻璃和常见矿物。

低温剥蚀LA-ICP-MS准确测定硫化物矿物多元素分析研究

硫化物矿物中元素含量及其分布可示踪硫化物成矿过程、辨别金属来源和沉积过程的物理化学条件,在地质学、矿床学等领域具有重要的应用价值。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)已成功应用于硫化物矿物元素微区分析研究,但激光与物质作用产生的热效应严重制约分析结果的可靠性。本文建立了一种高精密度、高准确度的低温剥蚀LA-ICP-MS测定硫化物矿物多元素方法。采用自行研制的Peltier低温剥蚀池可有效抑制硫化物矿物LA-ICP-MS分析中的热效应,提高分析结果的精密度和准确度。扫描电子显微镜(SEM)表明:在低温(-30℃)条件下可在一定程度地抑制激光剥蚀引起的热效应,减少样品熔化和气溶胶气相再沉积;而通过气溶胶颗粒分析发现低温剥蚀可以减小样品气溶胶颗粒的平均尺寸,得到的颗粒粒径分布范围也较小。不同元素信号强度的精密度(RSD)从常温下的20.1%~34.4%改善到11.5%~15.8%,元素的检出限为0.054~0.077μg/g。将该低温LA-ICP-MS系统应用于实验室内部标样黄铜矿Ccp-1分析,测定值与参考值之间的标准偏差在7%以内。

激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定纯钌中19种杂质元素

建立了激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)法测定纯钌中Mg、Al、Fe、Ni、Cu、Zn、Rb、Rh、Pd、Mo、Ag、Cd、Sn、Ba、Ir、Pt、Au、Pb和Si等19种杂质元素的分析方法。优化了仪器参数,给出了激光能量为60%,剥蚀孔径为110μm,扫描速率为50μm/s,脉冲频率为10 Hz,载气流量为0.74 L/min条件下,信号强度和稳定性最佳。由于钌标准样品难以获得,因此选择用纯钌粉样品,高温高压溶解后,采用ICP-MS法定值所测元素(除硅外)。根据钌粉样品的ICP-MS法定值结果确定了测定元素的相对灵敏度因子(RSF),采用相对灵敏度因子(RSF)对所测结果进行校正,方法准确、快速,检出限为0.007~12.8μg/g,相对标准偏差(RSD)为10%~30%。测定纯钌中杂质元素,结果与ICP-MS法测定的结果吻合。

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法测定碳酸盐矿物中元素组成

碳酸盐中微量元素信息可为探究古环境、古气候演化、壳幔相互作用以及成岩成矿等重要地质作用过程提供关键约束,其微量元素含量的准确测定一直备受学者关注。激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICPMS)可提供碳酸盐矿物中微量元素含量的精细信息,而常规激光测试方法严重制约着碳酸盐矿物微量元素分析的空间分辨率和低含量元素的检测能力。相比于常规剥蚀池条件时的低频率分析,本研究通过采用气溶胶局部提取快速清洗剥蚀池结合高频率激光剥蚀的方式,快速提升激光微区分析瞬时信号强度,有效地提升峰形信号灵敏度(约13倍),碳酸盐激光微区元素检出限降低5~10倍。在此激光分析模式下,分别采用纳秒和飞秒激光剥蚀联用四极杆等离子体质谱仪(LA-Q-ICP-MS),以NIST610玻璃为外标,Ca为内标开展了较小激光剥蚀束斑(32μm)条件下碳酸盐矿物中微量元素(亲石元素、亲铁和亲硫元素)分析。结果表明,纳秒和飞秒激光分析碳酸盐矿物标样CGSP-A、CGSP-B、CGSP-C、CGSP-D和MACS-3获得的亲石元素(如Sc、Sr、Y、Ba、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Th等)测试值与推荐值在误差范围内一致;而亲铁和亲硫元素(如Ni、Cu、Zn、As、Cd、Sn、Sb和Pb)测试结果则存在较大偏差(大于20%),这可能与本研究选用的高频激光剥蚀和较小剥蚀束斑(32μm)造成显著的“Downhole”分馏效应有关。本研究通过研制新型激光剥蚀池,改变激光剥蚀方式,即采用气溶胶局部提取剥蚀池和高频率剥蚀方法可有效地提升碳酸盐矿物微量元素(如亲石元素)分析的空间分辨率和低含量元素检测能力,有利于促进碳酸盐矿物在地质环境等领域的广泛应用。

激光剥蚀等离子体质谱法(LA-ICP-MS)简述

激光剥蚀等离子体质谱法(LA-ICP-MS)又称自电感耦合等离子体质谱分析法,从1985年首次使用以来,该方法受到地质学家的青睐,迅速发展并在地质年代学研究中得到普及,现在已经成为地质年代学中不可或缺的分析工具。本文从样品的预处理、测定过程及优缺点几方面进行简要的论述。

LA-ICP-MS对激光打印原装黑色墨粉元素成分的分析

目的建立激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)检测激光打印原装黑色墨粉元素成分的方法。方法收集24个不同原装硒鼓并制作打印墨迹样品,使用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱剥蚀墨迹并检测18种元素的信号。对元素响应值进行半定量,并使用多因素方差分析处理数据。结果实验结果表明,该方法具有较好的精密度和重复性。24个样品可区分为十五类,区分率为94.6%。结论激光剥蚀电感耦合等离子体质谱检测原装黑色墨粉具有操作简便、快速的特点,重复性较好,对样品破坏微小,结果准确可靠。

激光烧蚀与ICP-MS联用快速分析玩具中16种元素

本文建立了激光烧蚀进样与ICP-MS联用超快速分析玩具中铝、锑、砷、钡、硼、镉、铬、钴、铜、铅、锰、汞、镍、硒、锶、锌等16种有毒有害元素的分析方法。通过自制校正标样和仪器条件实验,优化了激光与ICP-MS的仪器参数。不同元素方法定量下限在0.03～245mg/kg之间,检测精密度在4.2%～11.7%(n=7)之间,对EC680k和EC681k标准样品检测结果与标准值数据吻合,实际样品的检测结果与ICP-MS法检测结果一致,数据准确、可靠,满足分析测试的要求,同时完全满足欧盟新玩具指令对有毒有害元素检测的限量要求。

最佳工艺创新奖 超越目标——激光剥离ICP-MS技术

液化空气公司在美国的分支机构Balazs公司制用激光剥离技术开发出一种经典的材料分析工艺。

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱微区分析新进展

从仪器、基础研究诸方面评述近年来LA ICP MS微区分析进展 ,重点介绍了与ICP MS联用的激光技术发展、校正方法、分馏效应、剥蚀颗粒分布研究及仪器装置与实验技术改进 ,对LA ICP MS技术的应用作了回顾与展望。引用文献

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱测定岩石样品中稀土元素

以NIST612玻璃标准为外标校正物质 ,采用42 Ca为内标校正灵敏度漂移、基体效应、剥蚀效率及进样量的变化 .将LSX - 2 0 0激光剥蚀进样系统与POEMSIII电感耦合等离子体质谱仪联用 ,对国际标准物质BCR - 2 (玄武岩 )及国内标准物质GSR - 11(花岗岩 )玻璃熔饼进行了稀土元素的测定 ,建立了LA -ICP -MS整体分析岩石样品中稀土元素的方法 .结果表明 ,绝大多数稀土元素准确度优于 15 % ,测定精度 (RSD)小于 10 % .稀土元素的检出限(LOD)在 2 1.4× 10 -9～ 2 3 1.6× 10 -9之间 ,样品分析速度为 2 0样品 /h .在Excel软件下用VBA语言编制宏 ,实现了脱机数据处理的自动化 ,极大提高了工作效率 .

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法测定碳化硅器件中杂质元素

采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法（LA—ICP—MS），以NIST玻璃标准物质制作校准曲线，^29Si为内标，相对灵敏度因子（RSF）校准标样和样品间的基体效应，对碳化硅陶瓷器件中9种痕量元素（B，Ti，Cr，Mn，Fe和Ni等）进行定量测定。选择线性扫描方式，激光剥蚀孔径为150μm，氦气和氩气流量为0．7L／min时，信号稳定性和灵敏度最佳。经内标校准后，各元素标准曲线的线性有较大改善，线性相关系数为0．9981～0．9999。以建立的方法对碳化硅标准参考物质（BAM—S003）中的痕量元素进行测定，并与标准参考值进行对比，结果一致，证实了LA—ICP．MS方法应用于碳化硅样品检测的准确性和有效性。采用本方法定量测定碳化硅器件中痕量元素，结果与辉光放电质谱法（GD—MS）测定的结果比较一致。元素B，Ti，Cr，Mn，Fe，Ni，Cu，Sr和La的检出限为0．004～0．08mg／kg，相对标准偏差（RSD）小于5％。

激光剥蚀等离子体质谱分析中激光剥蚀参数对信号响应的影响

探讨了激光剥蚀等离子体质谱固体微区分析中激光剥蚀参数对元素分析信号灵敏度及稳定性的影响.这些参数包括激光功率、脉冲频率、剥蚀孔经、散焦距离、剥蚀方式等.讨论了优化的激光剥蚀等离子体质谱信号采集及数据处理方式.在全质量范围内选用具有代表性的元素作为研究对象,建立了激光剥蚀的一般性特征规律和266 nm紫外激光系统的最佳操作条件.在选定的激光剥蚀参数下,大多数被测元素的检出限为22.8～457 ng/g,能够满足固体微区分析的要求.

锆石铀-铅定年激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱原位微区分析进展

激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术是目前最常用的锆石U-Pb同位素年龄测定方法之一。该方法能够对单颗粒锆石内部年龄差异实现快速、准确的原位微区分析。文章总结了近年来激光剥蚀系统、ICP-MS技术以及LA-ICP-MS锆石U-Pb定年方法、相关应用实例研究的进展和现状。系统评述了激光发生器,剥蚀池,剥蚀参数(激光波长、脉冲宽度、剥蚀气体、孔径大小)以及四极杆和扇形磁场质谱仪对锆石U-Pb年龄数据的精度和准确度的影响。详细介绍了基于锆石年龄标准样品、标准溶液及其他标样的外标定量校准方法,单个U/Pb比值计算方法,普通铅校正方法以及同位素年龄与微量元素同时测定的方法。目前LA-ICP-MS锆石U-Pb定年技术主要应用于碎屑锆石的沉积物源区示踪和岩浆事件的年代学约束研究。

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱微区分析进展评述

激光剥蚀电感耦合(LA-ICP-MS)等离子体以其高空间分辨率、高灵敏度、多元素同时测定并可提供同位素比值信息的检测能力在原位微区分析中已得到广泛应用。现从仪器的发展、基础研究等方面评述了近年来LA-ICP-MS微区分析的进展,重点介绍了与等离子体质谱(ICP-MS)联用的激光器(纳秒和飞秒激光器)的发展、校正方法、分馏效应及其在地球科学微量元素、同位素、包裹体分析中的应用。并简要地阐述了LA-ICP-MS分析技术存在的局限和发展趋势。

RESOlution激光剥蚀系统在微量元素原位微区分析中的应用

采用美国Resonetics公司生产的RESOlution M-50激光剥蚀系统和Agilent 7500a型的ICP-MS联机,对7个不同岩性的地质样品经过熔融制备的MPI-DING玻璃标样的37种微量元素进行了分析。RESOlution M-50激光剥蚀系统包括一个193 nm ArF准分子(excimer)激光器,一个双室(two-volume cell)样品室,一个平滑激光剥蚀脉冲的Squid系统和电脑控制高精度X-Y样品台移动、定位系统。双室样品室的好处是降低样品交叉污染,减少样品室吹洗所需时间。平滑激光剥蚀脉冲的Squid系统可以降低因激光脉冲带来的统计误差。样品定位系统的定位精度优于0.1μm。本次实验使用的激光束斑直径为31μm和69μm。分析结果表明,对于用地质样品制备的MPI-DING玻璃标样,微量元素分析的相对标准偏差RSD一般优于5%,分析值与不同参考值之间的相对偏差(RD)一般优于10%,少数RSD和RD较大的元素主要出现在含量很低或不均匀样品中。稀土元素的RSD和RD均优于5%。本研究证明,RESOlution M-50激光剥蚀系统与Agilent 7500a型ICP-MS联机,可准确测定从超基性岩到酸性岩的不同类型地质样品的微量元素,其新式的双室样品室和平滑Squid系统对于测定含量在0.1μg/g以上的元素具有更好的分析精度和准确度。