Was ist Laser-Ablations-ICP-MS?

30.06.2019

Die induktiv gekoppelte Plasmamassenspektroskopie (ICP-MS) ist eine fortschrittliche Analysetechnik zum Abfragen der molekularen Zusammensetzung einer Probe bei extrem niedrigen Konzentrationsgrenzen.

Die induktiv gekoppelte Plasmamassenspektroskopie (ICP-MS) ist eine fortschrittliche Analysetechnik zum Abfragen der molekularen Zusammensetzung einer Probe bei extrem niedrigen Konzentrationsgrenzen.

Das herkömmliche ICP-Verfahren beinhaltet das Auflösen von Probenmaterial in einer geschmolzenen eutektischen Mischung, die dann vernebelt und durch einen Argon (Ar) -Plasmabrenner gesprüht wird. Typische Temperaturen in einem ICP-Array reichen aus, um die Atome praktisch aller chemischen Elemente zu ionisieren. Diese Ionen werden dann auf der Grundlage ihrer einzigartigen Masse-Ladungs-Verhältnisse und spektralen Eigenschaften gesammelt, getrennt und charakterisiert. Diese Technik wird häufig zum Nachweis und zur Quantifizierung von Spurenelementen bis zu Sub-Parts-per-Million-Grenzwerten (ppm) verwendet.

Es sind jedoch neue Methoden der ICP-Analyse aufgetaucht, die die spektroskopische Analyse fester Proben direkt unterstützen. Dies ist ein aufregendes Konzept für Geochemiker und Bergbauunternehmen, da es theoretisch den Zeitaufwand für kostspielige Probenvorbereitungsphasen der Mineralanalyse verringern könnte. Laserablation ICP-MS ist eine der leistungsstärksten Iterationen dieser Technologie.

In diesem Blogbeitrag befasst sich XRF Scientific eingehender mit Laserablations-ICP.

Umriss der Laserablation ICP

Unter Laserablation versteht man die komplexe Wechselwirkung zwischen Feststoffen und Laserstrahlung. Wenn eine kontinuierliche Welle (CW) oder gepulstes Laserlicht auf ein Material fokussiert wird, beginnen sein elektronisches Teilsystem und sein Molekulargitter, die Energie zu absorbieren, wodurch Atome voneinander dissoziieren. Diese Atome werden anschließend abgetragen, verdampfen, sublimieren oder wandeln sich direkt in Plasma um. Bei der Laserablations-ICP werden diese ausgestoßenen Partikel zum Plasmabrenner transportiert, wo sie ionisiert und zur Auswertung in die Massenspektroskopieeinheit umgeleitet werden.

Während CW-Laser zum Abtragen von Probenmaterialien verwendet werden können, sind extrem kurze Laserpulse für eine schnelle ICP-Analyse mit gleichmäßigen Partikelgrößenverteilungen vorzuziehen. Laserablation ICP nutzt zunehmend Laserlichtimpulse in der Größenordnung von Femtosekunden und setzt damit neue Maßstäbe für die chemische Analyse von Proben im Mikromaßstab, die nur wenig oder gar keiner Probenvorbereitung unterzogen wurden.

Die verbesserte Genauigkeit der Laserablations-ICP bedeutet jedoch nicht unbedingt, dass Analysten auf die Probenvorbereitung vollständig verzichten sollten. Trotz der hervorragenden Gleichmäßigkeit der Partikel, die durch Femtosekunden-Laserablation erzeugt werden, kann das Massenspektrometer weiterhin Fehlern unterliegen, die durch Heterogenitäten und Verunreinigungen im Rohmaterial verursacht werden.

Durch das Extrahieren von nur Milligramm Material von der Oberfläche einer Probe und das Verschmelzen mit einem geeigneten Boratsalz zu einer Glasperle oder einer Glasscheibe können Analysten eine möglichst homogene Darstellung der Probe erzielen. Ausgestattet mit dem derzeit leistungsstärksten ICP-Tool und einer bewährten Probenvorbereitungstechnik, die Probenreinheit garantiert, kann die zuverlässige Elementaranalyse von Proben jetzt schneller als je zuvor durchgeführt werden.

ICP-MS-Lösungen von XRF Scientific

XRF Scientific ist auf die Entwicklung von Instrumenten für die Probenvorbereitung mit hoher Reinheit spezialisiert. Wir bieten einzigartige Lösungen für die ICP-MS- und Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA). Wenn Sie mehr über unsere Produktpalette für beide Analysetechniken erfahren möchten, wenden Sie sich noch heute an ein Mitglied des Teams.

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