一、NEPTUNE ICP-MS 是否配备自动化进样系统

在标准出厂配置中，NEPTUNE ICP-MS 并不直接内置自动化进样装置。其基础进样模块通常为喷雾室加双同心雾化器配套使用的手动进样系统。但作为开放性科研平台，NEPTUNE 可通过扩展接口与多种第三方自动进样设备联用，实现从样品瓶到等离子体的全程自动传输。

Thermo Fisher Scientific 推荐并广泛配套使用的自动化进样系统有以下几类：

1. Elemental Scientific（ESI）样品引入系统：

• 包括 SC、FAST、prepFAST、ATLAS 等型号；

• 具备快速清洗、自动稀释、自动添加内标等功能；

• 可控制多达几百个样品位点，适合大规模同位素比值测量。

2. CETAC Technologies 自动进样器：

• 包含 ASX-112、ASX-520、ASXpress 等型号；

• 多用于常规液体进样与样品预处理自动化。

3. Teledyne CETAC、SPT Labtech 等高通量模块：

• 适合需要精确进样、批量处理与高重复性的科研环境。

因此，虽然 NEPTUNE 本身并不直接集成自动进样系统，但它提供完整的扩展控制接口与软件兼容性，可实现与多个主流自动化进样平台的无缝对接。

二、自动进样系统的基本构成与原理

一个典型的自动化进样系统包含以下几个部分：

1. 样品托盘（Sample Rack）：

• 存放样品瓶或微量管；

• 支持多种规格（15 mL、50 mL、96孔板等）；

• 可配置温控、震荡、自动封盖功能。

2. 机械臂与探针系统：

• 控制探针在 XYZ 三轴方向移动；

• 精确定位于样品瓶口吸取液体；

• 探针多为惰性材料（如聚四氟乙烯、石英玻璃）制成。

3. 蠕动泵或真空泵进样模块：

• 控制样品流速、进样时间；

• 配合清洗液路，减少样品残留与交叉污染。

4. 控制软件与通讯模块：

• 提供进样路径、体积、顺序、清洗程序等参数设置；

• 与 NEPTUNE 的质谱控制系统联动；

• 实现自动启动、暂停、故障报警、方法调用等操作。

5. 样品预处理与混合单元（可选）：

• 包含内标添加、稀释、化学处理等自动功能；

• 适合需大量重复化学操作的应用场景。

进样原理基于泵吸作用或气压推动原理，将液体样品定量引入雾化器，经气体雾化后随载气进入等离子体源。

三、NEPTUNE 与自动进样系统的连接方式

NEPTUNE ICP-MS 的进样系统连接点主要集中在喷雾室入口部分，其支持以下连接方式：

1. 通用聚四氟乙烯管路连接接口：

• 可快速连接各类型样品引入系统；

• 适应不同进样体积与流速需求。

2. 软件控制接口（RS232、USB、LAN）：

• 用于与自动进样设备软件通信；

• 实现控制同步与数据共享。

3. 触发端口与方法调用功能：

• NEPTUNE 可通过方法设置控制自动进样器开始或暂停工作；

• 支持延迟进样、清洗程序嵌套。

4. 冷却与负载平衡模块（选配）：

• 提供等温环境保护精密样品；

• 保持进样效率稳定。

四、操作流程与方法设置

以下为自动化进样系统与 NEPTUNE 配合使用的常规操作流程：

第一步：样品准备

• 样品需预处理为液体状态；

• 按顺序装入样品架中，编号清晰；

• 加入内标或校准液如需要。

第二步：设备联通与校准

• 启动 NEPTUNE 及自动进样系统；

• 校准机械臂定位，确保探针准确落位；

• 测试泵速与样品吸取体积；

• 清洗通道，去除前次残留。

第三步：方法设置

• 在 NEPTUNE 软件中定义分析方法；

• 设定进样时间、清洗循环、延时补偿等；

• 调用自动进样控制软件，导入样品顺序表。

第四步：数据采集

• 启动自动进样循环；

• 每个样品依次进样、清洗、等待、测量；

• 实时记录同位素比值数据；

• 自动生成分析报告或导出为数据表格。

五、优化策略与性能保障

为了确保自动化进样系统在 NEPTUNE 分析中稳定运行，应采取以下优化措施：

1. 优化清洗流程：

• 设置多级清洗，使用去离子水或稀酸；

• 有效降低样品间的交叉污染。

2. 合理设置进样体积与流速：

• 避免引入过量液体导致信号过冲；

• 通常推荐体积为 200–1000 微升。

3. 使用内标或质控样监控漂移：

• 每隔若干样插入标准溶液；

• 比较结果判断系统漂移情况。

4. 探针与管路维护：

• 定期更换或清洗管道与吸液针；

• 防止堵塞或腐蚀。

5. 温控系统使用建议：

• 对于易挥发或需恒温的样品，可配置样品托盘冷却装置；

• 保证样品状态一致，提升数据可比性。

六、实际应用场景与优势

NEPTUNE 联合自动进样系统已在以下场景中广泛应用：

1. 大批量地球化学样品分析：

• 岩石、沉积物、矿物、熔融物等元素与同位素分析；

• 可连续运行 12–24 小时以上。

2. 核材料监测与核废料分析：

• 钚、铀、锶等放射性同位素比值检测；

• 自动化降低操作风险与人力负担。

3. 环境样品测定：

• 地表水、海水、雨水样品自动化比值测量；

• 减少人为误差。

4. 精密计年与考古地层研究：

• Sr-Nd-Pb-Hf 系列同位素的时间定年；

• 配合自动样品编号和溯源管理。

5. 方法开发与标准物质评估：

• 快速测试多批次标准品，验证方法稳定性。

自动化进样显著提升了 NEPTUNE ICP-MS 在处理复杂样品、高重复测量与长期运行中的效率和精度。

七、结语

虽然 NEPTUNE ICP-MS 并非标配自动进样模块，但其开放的系统架构与控制接口，使其能够灵活适配多种自动进样平台。通过科学配置合适的自动进样系统，NEPTUNE 能在复杂、高通量、多样本分析中保持卓越性能，极大提高实验室工作效率并减少人为误差。特别是在追求精密、稳定、长周期数据采集的场合，自动化进样技术已成为必不可少的实验组成部分。未来，随着自动化与智能控制技术的发展，其在质谱分析中的应用将更为广泛与高效。