赛默飞质谱仪NEPTUNE PLUS的最大分析时间是多少?

Thermo Fisher Neptune Plus(MC‑ICP‑MS)在每次样品分析时的“最大分析时间”并无统一标准值,而是与测量目的、样品类型、分辨率、水/干等离子体模式、进样系统以及样品批量需求等因素密切相关。

一、典型应用中的分析时间

1. Pb 同位素分析(标准方案)

一种常见方案是针对铅(Pb)同位素比对进行测定。以文献方法为例,使用 2% HNO₃ 溶液样品,采用标准/样品 bracket 策略,每个样品包括多个测量块(block)与循环(cycle)设置:

  • 洗样阶段:5 个循环 × ~8.4 秒积分 + 3 秒间歇;

  • 空白测量:20 个循环 × 3 秒积分 + 3 秒间歇;

  • 标准/样品测量:10 个 block × 9 循环,每循环 8.4 秒 + 3 秒间歇;

  • 样品间灭留:约 20 秒冲洗时间。

整套 Pb 分析流程(包括洗样、空白、样品测定与冲洗)整体耗时约 15 分钟左右 tools.thermofisher.com+11datapub.gfz-potsdam.de+11tools.thermofisher.com+11


2. Nd 同位素高通量分析

另一种方案用于高通量 Nd 同位素测定,借助 Apex Ω 脱水系统与 microFAST MC 进样实现快速流程:

  • 进样时间:约 2 分钟;

  • 换样冲洗:约 1 分钟;

  • 整套流程:2 + 1 分钟 = 约 3 分钟/样品

  • 效率:可达 ≈ 19 样品/小时 icpms.com+1icpms.com+1


二、影响分析时间的关键因素

因素说明
积分时间关键同位素的积分长度(例如 Pb 常为 8–10 秒/循环)直接决定整套分析所需时长。
循环次数每个 block 循环数量与 block 数量影响总测量积分时间。
空白与标准频率更多标准或空白样品插入可提高精度,但延长总耗时。
冲洗时间进样系统的洗出/冲刷时间(20–180秒不等)影响样品切换效率。
进样方式syringe 注射(如 microFAST MC)效率更高;常规喷雾方式洗脱相对慢。
样品复杂度高分辨率背景、复杂基体会增加积分和循环次数需求。

三、优化路径与最大吞吐量策略

  1. 使用快速进样系统
    microFAST MC 配合 Apex Ω 脱水装置,可将单样品处理时间压缩至 3 分钟以内,实现高通量。

  2. 控制积分与循环设置
    对于高浓度样品,可适当减少循环次数或积分时间;痕量分析需加长积分以提升信噪比。

  3. 合理安排 bracket 频率
    高精度测定可每 5–10 样品插入一次标准;若分析要求略低,可延长 bracket 间隔以提高效率。

  4. 多种模式切换优化
    精度优先:采用延长积分、多标准 bracket 设置;
    吞吐优先:简化空白插入、缩短冲洗时间。


四、总结与建议

  • 无固定最大时间:整套分析周期根据方案可从 ≈ 3 分钟至 ≥ 15 分钟/样品不等。

  • 高通量极限:优化方案下,单样品总时间约 3 分钟,可达 ≈ 19–20 样品/小时(如 Nd 同位素分析)

  • 高精度方案:如 Pb 测定约 15 分钟/样品,含空白、标准及冲洗过程

  • 优化推荐:依据实验批量、精度需求和预算选择合适方案,并参照类似文献进行参数设计。


示例对比

  • 快速模式:进样 2 分钟 + 冲洗 1 分钟 → 总 3 分钟/样样 → ~19 样品/小时

  • 高精度 Pb 模式:约 15 分钟/样 → ~4 样品/小时


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