赛默飞质谱仪NEPTUNE ICP-MS的最小探测限是多少?

赛默飞(Thermo Fisher)NEPTUNE ICP‑MS 是一款多集电极磁质谱仪(MC‑ICP‑MS),具备极高的灵敏度和最小可检测限(limit of detection, LOD)。根据公开资料,其最低浓度检测限可达皮克级到纳克级,下面是相关说明和应用实例的整理。

赛默飞(Thermo Fisher)NEPTUNE ICP‑MS 是一款多集电极磁质谱仪(MC‑ICP‑MS),具备极高的灵敏度和最小可检测限(limit of detection, LOD)。根据公开资料,其最低浓度检测限可达皮克级到纳克级,下面是相关说明和应用实例的整理。

NEPTUNE Plus 系列在配合激光烧蚀(LA)或湿化学导入时,通常可实现几纳克每克(ng·g⁻¹)级别的检测限 。例如,在应用于地质样品时,可以检测到 ng·g⁻¹ 水平的痕量元素,为地球化学和同位素研究提供了极高的灵敏度 

对于铀的同位素测量,NEPTUNE Plus 搭配 SEM 离子计数器和 RPQ 透镜滤波时,对于 ²³⁴U、²³⁶U 等极低丰度同位素也能实现数皮克级绝对检测限。研究中以约 20 ng 的总铀量为例,利用 ¹³ Ω 放大器技术与 SEM 计数器可检测 ²³⁴U、²³⁶U,最低定量限(Limits of Quantification, LoQ)可达到约 3.5×10⁻⁷ 的 ²³⁶U/²³⁸U 比值水平 。这意味着在数十纳克样品量条件下即可测定极低丰度同位素。

此外,在高质量分辨率(High Resolution)模式下,例如测量 ⁴¹K/³⁹K 同位素比时,通过 XHR 选项分辨力可提高至 1.5×10⁴ 以上,结合干湿等离子体条件可实现外部重复性 0.06‰(2σ),对应痕量同位素浓度范围 

综上所述,赛默飞 NEPTUNE ICP‑MS 在典型应用中,其最小可检测限具有以下特点和量级:

  • 液相样品直接进样时:元素痕量在 ng·L⁻¹(即 ppt,10⁻¹² g·g⁻¹)到低 ng·g⁻¹ 级;

  • 激光烧蚀固体进样时:可达到 ng·g⁻¹ 级;

  • 极低丰度同位素(如²³⁴U、²³⁶U)测定:在约 20 ng 总 U 中可达到皮克级检出水平;

  • 高分辨干预下的同位素比精密测量:如 ⁴¹K/³⁹K,可实现极高同位素精度和极低丰度的检测。

具体数值方面:

  1. ng g⁻¹ 级(激光烧蚀):痕量元素约为 1–10 ng·g⁻¹;

  2. ppt 级(液相 ICP‑MS 条件):约 10⁻³–10⁻² ng·g⁻¹;

  3. 极低丰度同位素比例 LoQ:²³⁶U/²³⁸U 约 3.5×10⁻⁷。

这些数值体现了 NEPTUNE ICP‑MS 的极端灵敏度,适用于地球化学、核科学、环境跟踪、法医鉴定等极痕量分析领域。其优异性能得益于 Jet Interface 高灵敏度、1013 Ω 放大器、SEM 离子计数器、RPQ 滤波、XHR 高分辨能力等技术的组合。


总结:赛默飞 NEPTUNE 系列 ICP‑MS 的最小检测限为:

  • 常规痕量元素:ppt–ng·g⁻¹ 级;

  • 激光烧蚀固体:ng·g⁻¹ 级;

  • 极低丰度同位素(如²³⁴U、²³⁶U):皮克级;

  • 高精度同位素比(如⁴¹K/³⁹K):高分辨模式下丰度可达 10⁻⁷ 级比例检测。

这些性能使其成为当前同位素及痕量元素分析领域最灵敏、最精准的工具之一。


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