一、静态采集模式（Static Mode）

定义与原理：
静态采集模式是指在分析过程中，不需要移动磁场或电子质量扫描器，多个接收器（Faraday杯或离子计数器）固定监测不同质量数的离子信号。各个同位素信号被同时采集，从而获得高精度的同位素比值。

特点与优点：

• 所有同位素信号同时采集，减少仪器漂移对比值精度的影响；

• 提高数据采集效率，缩短分析时间；

• 适合分析那些质量数相差不大的同位素系（如Nd、Sr、Hf等）；

• 接收器间精确对准可以实现极高的比值测定精度；

• 高通量应用中最为常用的一种模式。

局限性：

• 仅限于在固定磁场下多个同位素能被同时落在接收器上的同位素系；

• 不适合质量数跨度较大的元素或同位素组合。

二、动态采集模式（Dynamic Mode）

定义与原理：
动态采集模式通过在分析过程中调节磁场强度，使不同质量数的离子顺序被引导到同一个或多个接收器上，从而完成多同位素信号的获取。

分类与操作方式：

• 单杯扫描：用一个Faraday杯采集多个同位素；

• 多杯扫描：多个接收器组合配合磁场调节，实现更快的动态测量；

• 时间序列采集：一个样品中多个同位素顺序采集。

优点：

• 适合不能在静态模式中同时覆盖的同位素系；

• 扩展了仪器的适用范围；

• 提供更大的质量扫描范围；

• 可用于测量同位素组成复杂、质量差异大的体系。

缺点：

• 会引入磁场漂移对比值精度的影响；

• 多次扫描增加测量时间和不确定性；

• 对仪器稳定性和校准要求更高。

三、跳跃扫描模式（Jumping Mode 或 Peak Jumping）

定义与应用：
跳跃扫描是一种特殊的动态模式，仪器迅速跳跃至设定的质量位置采集信号，然后转移到下一个目标质量。此方式不连续采集整个质量范围，只关注特定质量点。

典型用途：

• 测量不连续的质量数；

• 分析天然丰度极低或特定痕量同位素；

• 快速获取若干同位素比值，而不是全面谱图；

• 适用于U系列、Th系列、Pu等痕量放射性核素的测定。

优势：

• 节省扫描时间；

• 避免干扰峰区域；

• 提高目标信号的采集效率。

不足：

• 重复性依赖于仪器跳跃的精确度；

• 数据处理相对复杂；

• 灵敏度与信噪比容易受到跳跃间等待时间设置影响。

四、反跳跃模式（Reverse Jumping 或 Anti-Jumping）

定义与技术背景：
该模式与跳跃扫描相似，但其采集顺序设计为反向跳跃，即从高质量向低质量依次跳转采集，通常用于验证跳跃模式中的一致性问题。

实际应用：

• 用于控制实验误差；

• 分析某些高低质量同位素对之间的系统偏差；

• 检测磁场回程稳定性。

五、扫描模式（Scan Mode）

定义与应用：
此模式下仪器连续调节磁场，在一定的质量范围内逐点扫描，形成完整的质量谱图。

使用场景：

• 初步样品调查；

• 检测潜在干扰或未知同位素；

• 高通量元素指纹筛查；

• 确定最佳监测质量点。

优点：

• 能获取完整质量信息；

• 有助于理解样品中元素或同位素分布。

局限性：

• 扫描时间较长；

• 灵敏度受扫描速度和步进时间影响；

• 不适合精密同位素比值测定。

六、多接收器串联采集模式（Multiple Collector Mode）

功能说明：
利用NEPTUNE的多接收器配置，多个Faraday杯和离子计数器可以配置成串联接收，允许针对不同信号强度进行最优化采集。例如，大量程强度差异的同位素对，可以将丰度高的放于Faraday杯，丰度低的则用离子计数器。

应用优势：

• 扩展动态范围；

• 精准测定轻重同位素比；

• 灵活配置接收器适应不同同位素体系。

七、时间分辨采集模式（Time-Resolved Acquisition）

定义与技术背景：
在该模式下，NEPTUNE连续记录随时间变化的信号强度曲线。主要用于分析信号随时间的动态变化，尤其适用于激光剥蚀（LA）ICP-MS联用时的原位分析。

典型应用：

• 激光剥蚀样品的空间分辨分析；

• 多相颗粒中的同位素分布；

• 纳米材料中的元素迁移分析；

• 流动注射或色谱联用系统中信号响应。

特点：

• 高时间分辨率；

• 可用于单颗粒、矿物包体等微区成分分析；

• 结合数据处理软件可进行二维或三维图像重建。

八、混合采集模式（Mixed Mode）

定义与拓展功能：
混合采集模式指将多种采集策略（如静态与动态）组合应用，以应对复杂实验设计。例如，同一次实验中部分同位素使用静态采集，其余使用动态跳跃模式。

优势：

• 提高灵活性；

• 扩展仪器可分析的同位素系统种类；

• 降低因模式切换导致的数据误差。

应用示例：

• 高精度Pb同位素测定中同时采集Pb和Th；

• 多元素同位素比值综合分析中灵活组合采集策略。

九、离子计数采集模式（Ion Counting Mode）

原理与设置：
针对样品中极低丰度的同位素，常规Faraday杯灵敏度不够，因此采用离子计数器接收器。这类模式用于痕量样品中高灵敏度测量。

技术特点：

• 对10^-16~10^-12 g级别的元素响应极强；

• 适合U-Th系、稀有气体、Pu系核素测定；

• 需校正死时间、非线性响应等因素。

注意事项：

• 离子计数模式要求良好的背景控制；

• 容易受到统计波动和电子噪声影响；

• 数据校正方法需科学设置。

十、双模式采集（Dual Mode Acquisition）

定义与应用方式：
此模式结合Faraday杯与离子计数器的并行采集方式，在一个实验中同时采集高丰度同位素（Faraday）与低丰度同位素（Ion Counter）。

典型用途：

• 精测Pb、U、Th等同位素比；

• 地球化学年龄测定中的U-Pb、Re-Os体系；

• 扩大同位素测定的动态范围。

核心优势：

• 信号覆盖广；

• 精度与灵敏度兼具；

• 实现一次分析多个丰度级别的同位素组合。

总结

NEPTUNE ICP-MS的多样化数据采集模式，使其在精密同位素分析中具备强大的适应能力。静态模式以高精度为核心，动态模式提供更大灵活性，时间分辨模式支撑原位分析，而跳跃及双模式采集则增强了灵敏度和范围的兼容性。根据具体的实验目标与样品性质，科学地选择采集模式，是保证数据质量与实验效率的关键。