一、NEPTUNE PLUS 的标准离子化源：电感耦合等离子体（ICP）
基本原理
NEPTUNE PLUS 标配的离子化源是射频激发的电感耦合等离子体（Inductively Coupled Plasma，简称 ICP），它通过高频电流在石英炬管外部产生交变磁场，引发等离子体放电，氩气在此高温（约 6000–10000 K）等离子体中被激发，从而将样品中的原子或分子完全电离为离子。工作特点
高温离子源，几乎能离子化周期表中绝大多数元素
离子化效率高，尤其适合金属及类金属元素
本底噪音低，适合高精度比值测量
氩气为主要载体气体，具良好的惰性和稳定性
优点
离子化能力强，尤其适合多价态或高原子序数元素
响应线性范围广，适应浓度跨度大的样品
与法拉第杯检测器匹配度高，确保比值测量稳定性
操作可靠性高，维护频率低
适用样品类型
各类液体样品（通过雾化器进样）
经过消解的固体样品
稀释后的生物样品
环境样品（地表水、沉积物提取液）
放射性材料稀释液
二、NEPTUNE PLUS 支持的可选进样系统与衍生离子源技术
虽然 NEPTUNE PLUS 的核心离子源为 ICP，但它具备良好的系统扩展能力，可配合多种样品引入系统与衍生离子源装置，以支持非传统样品形式与特种应用需求。
激光烧蚀进样系统（LA-ICP-MS）
原理：使用高能量激光在样品表面烧蚀出细小颗粒，并随氩气流进入 ICP 离子源完成电离过程。
适用样品：岩石薄片、矿物晶体、陶瓷、玻璃、金属合金、生物组织等固体样品。
优势：实现固体样品的原位微区分析，避免消解误差，保留空间分布信息。
系统支持：NEPTUNE PLUS 可与诸如 New Wave、RESOlution、Teledyne CETAC 等激光系统无缝集成。
气体进样系统（G-ICP-MS）
原理：将气态样品（如二氧化硅、硫化物等）或通过化学反应释放出的气体（如 SF6、CO2）引入等离子体进行离子化。
适用样品：稳定同位素气体示踪物、激光解吸产物、燃烧反应气体。
应用领域：环境气体分析、呼气测试、反应气体示踪等。
冷等离子体/软电离模式（Low-power ICP or Cold Plasma）
原理：降低等离子体功率以减少高能粒子产生，从而降低高背景离子与基体效应影响。
优势：适合轻元素、易损元素、低丰度元素（如锂、硼、磷）分析。
限制：离子化效率降低，不适用于高原子序元素。
液相色谱联用进样（LC-ICP-MS）
原理：通过液相色谱分离复杂样品组分，然后将洗脱出的目标离子直接引入ICP进行离子化。
适用领域：药物代谢、金属配合物研究、元素价态分析。
优势：实现物种分离与定量，结合 NEPTUNE PLUS 的高精度比值能力可用于示踪研究。
电热蒸发进样（Electrothermal Vaporization, ETV）
原理：通过高温电加热使样品蒸发，并随气流引入等离子体。
适用样品：难以雾化的样品、低体积高浓度样品、放射性材料。
优势：高灵敏度、适用于极低样本量分析。
三、NEPTUNE PLUS 离子源系统在不同应用领域的表现
地球科学与地球化学
使用 ICP 与激光烧蚀系统联用，分析岩石、矿物中 Sr、Nd、Pb、Hf 等同位素。
支持岩芯原位分析与溯源研究。
核工业与放射性分析
可分析铀、钍、钚等放射性元素的多同位素组合。
结合高纯样品引入系统，降低本底干扰。
材料科学与微结构分析
激光烧蚀方式分析合金、薄膜、半导体等材料中的微量杂质与同位素组成。
生命科学与药物示踪
配合同位素标记药物和冷等离子模式分析轻元素代谢（如锂、钙、镁）。
可支持药物体内分布的同位素追踪研究。
环境监测与污染源解析
利用 ICP 同位素比值分析铅、锶等重金属，识别污染源与迁移路径。
四、NEPTUNE PLUS 离子源技术的扩展性与未来发展方向
多源耦合模式开发潜力大
NEPTUNE PLUS 支持通过接口开发与离子迁移谱、同步辐射源等联合装置耦合，拓宽其离子源类型适应范围。激光等离子体源（LIBS）与 ICP 的集成探索
理论上存在将 LIBS 与 ICP 联合分析的新模式研究可能，在实现高时空分辨率基础上实现多元素比值分析。微流控芯片进样系统兼容性提升
未来可配合实验室芯片技术，开展微量、生物样品的高通量离子化分析。真空紫外激发（VUV）预处理技术整合
用于提高特定元素电离效率，尤其是在痕量分析或高干扰背景条件下。
五、NEPTUNE PLUS 离子源系统运行稳定性与可靠性
长期离子源稳定性强
等离子体炬管寿命长，激发效率高，不易因环境变化失效，适合连续分析运行。自动点火系统可靠
具备一键点火、自动气体流量控制、故障报警与保护机制。气体路径设计合理
多路气体路径整合控制，确保等离子体工作状态稳定，适应不同样品需求。维护周期长，部件易更换
炬管、喷嘴、雾化器等关键部件设计为模块化结构，便于清洁与更换。
六、总结
赛默飞 NEPTUNE PLUS 质谱仪的核心离子化源为电感耦合等离子体（ICP），该源具备广泛的元素覆盖范围和极高的离子化效率，是当前最成熟、可靠的质谱离子源之一。在此基础上，NEPTUNE PLUS 还支持多种进样方式与扩展离子源技术，如激光烧蚀、气体进样、液相色谱联用、电热蒸发进样等，使其能够适应从常规液体样品到复杂固体、高压生成物、痕量标记物等各类实验样品的分析需求。
其离子源系统不仅稳定可靠，且配置灵活，用户可根据实验目标进行模块化组合，在确保数据质量的同时大大提升分析效率。未来，随着新型离子源技术的不断发展，NEPTUNE PLUS 的离子化适应性还将进一步拓展，在更多前沿研究领域中发挥核心作用。对于需要开展高精度同位素分析的科研团队而言，NEPTUNE PLUS 所支持的多样离子化源类型，为其提供了广阔的实验设计空间和持续发展的技术保障。
