一 系统需求与软硬件选配

要实现自动化处理，首先需明确整体需求与平台设备：

1. 自动进样器
   选择兼容 ELEMENT XR 的全自动进样器，如 CETAC ASX‑520 或 Teledyne CETAC ASX‑560。此类设备可支持 200 或 360 个样品瓶制备、排队进样，并具备自动清洗、预吹与检测功能。

2. 样品预处理模组
   包括震荡混匀装置、加温装置、微量加液器（可精确校正内标注入量）、自动加酸/碱装置等。最好成对排列在进样器附近，用于批次化前处理工作。

3. 样品托盘与瓶盖系统
   统一规格样品瓶与栈板（96 孔板或 48 孔板），可搭配自动感应盖打开与定位功能，有助批次分析效率提升。

4. 配套软件对接
   仪器需安装 Thermo Fisher 的 Qtegra 操作软件，并为自动进样器及预处理模组添加插件或 API 接口支持。建立样品路线规划、方法文件可读写结构。

二 样品制备自动化

实现自动化样品处理并非直接进仪器，而是将所有前处理尽可能纳入自动化流程：

1. 统一稀释
   在样品瓶中按预设方案自动注入酸、内标、稀释剂，并用震荡机制混匀，确保每个瓶中浓度一致。记录稀释比与批次编号，便于追查。

2. 自动加内标
   通过微量移液器精确注入内标溶液，如钇铒镓。过程程序化，确保每瓶加入量一致且可追溯。

3. 自动清洗与溢液处理
   加入稀释剂之后，自动清洗诱导混合架或管路残留，防止交叉污染。废液统一回收，并可选配在线排放或收集装置。

4. 样品瓶封闭处理
   在准备结束后，自动移瓶至样品托盘，封盖并定位，进入进样阶段。全程流程由软件监控，可实时报警。

三 进样系统配置

样品自动处理核心在进样阶段，更与仪器设置结合：

1. 进样路线规划
   软件中预设样品排列顺序、空白插入位置、质控样顺序，以及重复样、稀释倍数系列设置。

2. 预吹和稳定判断
   进样前每瓶自动进行设定预吹时间，例如 60 秒，待信号稳定达设定阈值后才真正采集数值。

3. 清洗程序设置
   每一个样品进测后，自动切换至清洗瓶进行溶剂冲洗或酸冲洗，去除残留。清洗时间和循环次数都由方法控制。

4. 内标校正与信号监控
   自动检测内标信号强度，若偏离阈值可启动重注内标、延长混匀或报警，并辅助分析数据进行在线修正。

四 方法开发与参数设定

实现自动化高效流程，对方法与参数需精细设定：

1. 方法模板建立
   在 Qtegra 中建立批次方法模板，包括进样瓶位置、样品名称、稀释倍数、重复次数、内标元素、扫描方式、积分时间等参数，方便后续调用。

2. 梯度稀释与自动稀释路线
   对高浓度样品可设置在线稀释梯度，例如 1∶10，方法自动识别稀释瓶并取样，确保测量浓度落在标准曲线线性范围。

3. 信号实时监控策略
   方法中设置关键区（如 MRM 内标峰）及背景噪声判断条件，若信号强度变化过大，应自动跳瓶、延长预吹或重新进样。

4. 定量曲线与实时校正
   根据标准浓度点建立定量曲线，并设置每十个样品后自动测定一次标准或质控核查，大批次可进行实时校正。

五 质量控制与运行管理

系统自动化执行过程也需配合严格质量控制和运行监控机制：

1. 批次前检测
   每批启动前运行全套标准曲线及空白，判断系统性能是否满足要求，如内标稳定性、检测限是否达标。

2. 实时漂移检查
   系统运行期间定时监测内标信号强度漂移，如 RSD 超出设定阈值应报警并暂停运行。

3. 自动总览报告生成
   系统自动在每批结束后生成运行报告，包括信号漂移曲线、RSD、背景值、标准曲线参数、瓶位及状态详情，便于后续审核。

4. 维护与校准提醒
   系统根据运行次数和时间提醒雾化器、采样锥、传输锥等清洗或更换，以及质保期提示，确保长周期稳定运行。

六 案例流程演示

下面是典型自动化样品处理到 ICP‑MS 测定的流程示例，以地表水中重金属测定为例：

• 操作前准备：配置标准溶液、质控样、内标溶液，加载稀释剂并排放于自动加液模组内，配置预定稀释比与进样顺序。

• 启动自动化流程：软件全部准备好后点击开始。系统自动打开第一瓶盖，注入内标与稀释剂，震荡混匀后移至进样位置。

• 样品进测：预吹 60 秒，待内标信号稳定后启动连续积分采样，根据方法定量扫描多同位素。

• 样品结束后自动清洗：转入清洗瓶循环酸洗与去离子水冲洗，随后进入下一瓶操作。

• 插入质控样与空白：每隔 10 瓶系统自动检测空白与质控，判断数据偏差后可自动调整或报警。

• 结束数据处理与报告：运行结束后程序将所有数据汇总，并生成包括 RSD、漂移、质控偏差等批次信息报告文件。

总结

通过整合自动进样器、自动加液系统与样品前处理模块，辅以方法模板及在线监控策略，可以实现赛默飞 ELEMENT XR ICP‑MS 的样品处理、分析与清洗全过程自动化，从根本上提升通量、减少人为误差、提高重现性、便于质量追踪。实施前请与仪器供应商或技术支持团队共同设计适配方案，确保系统设备与软件可完美协同。