在 ICP-MS 中,离子透镜用来约束各种分析物离子,同时在透镜中必须去除
中性粒子、及光子的影响。考察离子透镜性能的重要指标为背景噪声,背景噪声
的高低完全取决于透镜系统的设计以及对离子能量的控制。 目前离子透镜系统主
要有两种设计方式:
1)离轴偏转方式,即迫使离子在传输中偏转,然后再恢复原有方向,产生
的纵向偏离实现干扰物的过滤,多种离子在同一参数下实现传输。此方式随设计
简便,目标明确,但仍有潜在的中性粒子、光子偏转后继续干扰分析的危险,背
景信号去除能力差。 当前的 ICP-MS 设计中已很少采用, 仅 Agilent 的 7700/8800
均采用此种方式,其背景噪声值为业界最差,达到了 3cps。
2) 90 度转角偏转方式, 即通过 90°转角设计, 利用电场进行离子的偏转,
而中性粒子和光子不发生偏转,由真空系统抽走。由于此方式具有更好的离子偏
转、聚焦效果,目前被多家 ICP-MS 厂家采用。但各家的具体设计又各有特色。
PE 的 NexION 300 采用四极杆设计,但并未发挥四极杆擅长的质量选择功
能,仅实现了 X、Y 两个方向上的离子偏转,无法实现最理想的三维聚焦,所以
NexION 300 的背景噪声值较大,达到了 2cps。
iCAP Q 的专利 RAPID 透镜,即 Right Angle Positive Ion Deflection(直
角阳离子偏转)的缩写,采用 90°直角正离子拐弯设计,所有正离子在单一固
定的负电压作用下呈 90° 偏转,同时被 XYZ 三维偏转、聚焦,几乎无损失地
被导入到 Qcell (图七) 。 而等离子体中的不带电性粒子和光子由于不发生偏转,
被百分百地去除。正由于其简约而不简单的结构设计,相对于其它离轴式或者
XY 二维的 90°偏转来说,RAPID 透镜具有无可比拟的离子传输、聚焦效果,
具有业界最佳的背景噪声—1cps。