赛默飞（Thermo Fisher Scientific）iCAP RQplus ICP-MS 是一款高性能的电感耦合等离子体质谱仪，广泛应用于环境分析、食品安全、生命科学、药物研究和材料分析等多个领域。在ICP-MS分析过程中，尤其是痕量元素检测时，可能会遇到由于多原子离子或其他共存基体所导致的干扰。为了解决这些问题，iCAP RQplus 采用了碰撞反应池技术（CRC），通过引入特定种类的气体来选择性地消除或减少这些干扰，从而提高检测结果的准确性和灵敏度。

碰撞反应池是ICP-MS系统中的一个关键部件，其基本工作原理是向四极杆前端的池中引入一种或多种气体，与离子束中的干扰离子或目标离子发生能量交换或化学反应，从而改变它们的质量或能量状态，实现干扰消除的目的。iCAP RQplus 的碰撞反应池采用的是Kinetic Energy Discrimination（动能歧视）技术，结合特定种类的碰撞或反应气体进行干扰抑制。

在iCAP RQplus ICP-MS中，最常用的碰撞气体是氦气。氦气属于惰性气体，参与的是物理性碰撞过程，而不是化学反应。它的主要作用是与离子之间发生弹性碰撞，降低多原子干扰离子的动能，从而利用四极杆后端的动能屏障有效地阻止这些干扰离子进入质谱检测系统。由于干扰离子的体积通常比目标单原子离子更大，碰撞后其能量下降更显著，更容易被阻挡。而目标离子由于体积较小，动能变化较小，依然可以通过。因此，这种方法可以有效地去除如氧化物、氯化物、氮氧化物等多原子干扰离子，尤其是在分析铁、砷、硒等易受干扰的元素时效果明显。

除了氦气，iCAP RQplus 还支持使用其他反应气体，如氨气、氢气、氧气和甲烷等，具体根据目标元素所面临的干扰类型来决定。其中，氨气是一种典型的反应气体，具有较强的反应活性，能够选择性地与某些干扰离子发生化学反应，生成新的、不被质谱检测系统识别的中性分子，从而将这些干扰从检测中去除。例如，在分析铁元素时，可能会受到氩气和氧气形成的干扰离子影响（如ArO+）。使用氨气可以与这些干扰离子发生反应，使其形成不带电的分子被排除。

在分析特定的过渡金属元素如铬、铁、铜、锰时，氢气也可以被用作反应气体。氢气在反应池中能够还原某些氧化性干扰离子或与特定的共存离子发生选择性反应，从而有效抑制干扰，提升检测精度。在一些极端复杂基体中，结合使用氦气与氢气进行多级碰撞反应，也是一种提高干扰消除效率的方式。

氧气则常用于需要正向反应模式的应用场景，比如在分析某些稀土元素时可以将目标元素转化为其氧化物形式（如M→MO+），通过改变离子的质量数来避开与本体干扰离子的质量重合，从而实现准确分析。比如在分析钇（Y）时，可能会面临88Sr+的干扰，通过将Y转化为YO+就可以避开干扰，实现精确定量。

甲烷作为一种典型的碳氢化合物，也被用于某些特殊元素的反应去干扰。例如在测定硒或砷元素时，可能会受到质谱仪本身的背景信号干扰，甲烷可以与这些干扰离子形成选择性反应，使目标信号更易分辨。

需要指出的是，不同的反应或碰撞气体的使用必须结合具体的分析需求、目标元素的化学性质、基体组成和潜在的干扰离子类型进行选择。Thermo Fisher的iCAP RQplus系统通过自动化控制平台，可以灵活切换不同气体并调整流速，以适应不同分析任务。在方法开发过程中，用户可以设定不同气体组合并通过系统自动优化功能进行性能评估，从而实现最佳检测效果。

此外，iCAP RQplus ICP-MS系统还配备了智能化气体通道控制模块，使气体流量的控制更加精准稳定。该模块支持多气体混合和独立控制，不仅提高了反应效率，还能显著提升重复性与方法的稳健性。

碰撞反应池的优势不仅仅在于其干扰消除能力，还在于它对方法灵敏度的提升具有显著作用。在使用氦气作为碰撞气体时，由于氦气不会与目标离子发生化学反应，因此其不会引起目标信号强度的大幅衰减。在确保干扰有效消除的同时，仍能保持较高的信噪比。而当使用反应气体如氨气、氢气、氧气时，需要更加精确地控制反应条件，避免目标离子被反应消耗，从而影响定量结果。因此，碰撞与反应模式各有优劣，实际应用中通常根据目标元素、基体成分和检测限需求综合考量选择。

在高通量实验室或面对复杂基体样品时，iCAP RQplus 的自动化和智能化配置，能够根据预设程序完成气体模式的切换、方法参数调整及质量校正，有效减少人工操作误差，提高分析效率。这种灵活的干扰消除机制也使得仪器在各种复杂领域中具有更广泛的应用前景，如地质样品中的微量稀土元素检测、食品中的重金属污染评估、生物样品中微量金属离子分析等。

综上所述，赛默飞iCAP RQplus ICP-MS的碰撞反应池使用的气体种类主要包括氦气、氢气、氨气、氧气和甲烷等。其中，氦气为最常见的碰撞气体，主要通过物理碰撞方式消除多原子离子干扰，而其他反应气体则通过选择性化学反应机制针对特定干扰进行高效抑制。通过灵活使用这些气体，结合系统本身的高稳定性和智能化控制功能，iCAP RQplus能够在众多应用领域中提供高灵敏度、高精度和高通量的分析结果，满足当代科研和工业对元素分析的严苛要求。