一、多点校准的概念与意义

多点校准是指在一系列已知浓度的标准溶液中，选择多个点进行校准，以建立分析结果与标准物质浓度之间的关系。这一过程能够有效修正分析过程中可能出现的各种非线性误差、基体效应、仪器响应不均匀等问题，从而提高分析的精度和准确性。

多点校准的优势在于：

1. 提高准确性：通过选择多个浓度点，可以更全面地反映出仪器在不同浓度下的响应，确保不同浓度范围内的测量结果具有较高的准确性。

2. 修正基体效应：不同基质的样品可能对ICP-MS的响应产生不同的影响，多点校准能够在不同浓度下进行修正，降低基体效应对结果的影响。

3. 提升灵敏度和线性范围：通过合理选择校准浓度点，可以扩展ICP-MS的检测范围，增加仪器的灵敏度。

二、赛默飞iCAP Q ICP-MS设置多点校准的基本步骤

2.1 准备校准液

首先，准备一系列已知浓度的标准溶液，这些溶液通常由纯标准元素溶液按照一定的比例稀释而成。多点校准通常至少需要三个不同浓度的标准溶液，以确保校准曲线的可靠性。浓度范围的选择应根据分析样品的预期浓度范围来设定。一般而言，选择最低、最高以及中等浓度的标准溶液。

常见的校准液制备流程包括：

• 选择标准溶液：从标准源购买纯度较高的标准溶液。

• 稀释校准溶液：根据需要的浓度范围使用适当的溶剂（如去离子水或酸）稀释标准溶液。

• 准备多个浓度点：根据需要准备3至5个浓度不同的标准溶液。

2.2 设置校准曲线

1. 启动仪器并进入校准设置界面：
   打开赛默飞iCAP Q ICP-MS系统，登录操作界面。在主菜单中选择“校准”或“Calibration”选项，进入校准设置页面。

2. 选择适当的校准模式：
   赛默飞iCAP Q ICP-MS提供了不同的校准模式，包括单点校准和多点校准。选择多点校准模式（Multi-point calibration）。进入多点校准设置后，你将需要输入标准溶液的浓度及对应的离子信号。

3. 配置校准溶液的浓度：
   在校准设置界面中，为每个标准溶液输入已知浓度。这些浓度点应该均匀分布在预期的分析浓度范围内。对于每个浓度点，输入标准溶液的浓度、元素类型和期望的离子信号。

4. 选择合适的内部标准：
   为了减少基体效应的干扰和提高分析的稳定性，选择一个适当的内部标准元素。内部标准的选择应根据目标元素的离子化效率和化学性质进行合理选择，常用的内部标准包括锂、铝、钽等。

5. 执行自动进样：
   设置完校准溶液后，开始自动进样。赛默飞iCAP Q ICP-MS系统会依次将每个浓度点的标准溶液进样并进行分析，记录对应的离子信号强度。

6. 生成校准曲线：
   仪器会根据测得的信号强度与已知浓度点之间的关系，自动绘制校准曲线。通常，校准曲线会显示为浓度与信号强度的线性关系。如果需要，可以选择二次或多次拟合方法来优化曲线。

7. 验证校准曲线：
   校准完成后，检查生成的校准曲线是否符合预期。理想的校准曲线应具有较好的线性度，通常用相关系数（R值）来评估曲线的拟合程度。相关系数接近1说明校准效果较好。

8. 保存并应用校准：
   校准完成并验证无误后，可以保存校准数据并将其应用于样品分析。确保将当前的校准信息与样品分析方法绑定，避免因更换标准溶液或仪器设置发生混淆。

2.3 校准点的选择和分布

在设置多点校准时，校准点的选择和分布至关重要。校准点的分布应当能够覆盖样品可能的浓度范围，同时避免校准曲线过于陡峭或过于平缓。以下是一些建议：

1. 选择适当的浓度范围：
   校准液的浓度范围应覆盖分析样品的浓度范围。如果预计样品中元素浓度较低，校准液的最低浓度应较低；如果预计样品浓度较高，校准液的最高浓度应较高。

2. 均匀分布校准点：
   通常，选择3到5个校准点，并确保它们在浓度范围内均匀分布。过多的校准点可能会增加分析时间，而过少的校准点则可能导致校准曲线不稳定或不准确。

3. 避免过于接近的浓度点：
   校准点之间的浓度差距应适中，避免校准点之间差异过小，这样可能导致拟合曲线不够准确，影响校准精度。

2.4 选择适当的校准曲线拟合模式

赛默飞iCAP Q ICP-MS通常支持多种拟合模式，常见的拟合模式包括线性拟合、二次拟合和多项式拟合。选择合适的拟合模式对于提高校准精度至关重要。

1. 线性拟合：
   如果元素的离子化效率在整个浓度范围内变化较小且响应接近线性，则选择线性拟合。线性拟合适用于大多数常见元素。

2. 二次拟合：
   对于在某些浓度范围内响应存在非线性关系的元素，采用二次拟合可能会得到更精确的校准曲线。二次拟合通常适用于复杂样品或元素浓度变化较大的情况。

3. 多项式拟合：
   当元素的响应曲线非常复杂，无法通过线性或二次拟合准确描述时，可以选择多项式拟合。多项式拟合能够处理更复杂的响应关系，但可能会增加误差，因此应谨慎使用。

2.5 校准曲线的验证

在完成校准之后，验证校准曲线的质量是确保分析结果准确性的关键步骤。常见的验证方法包括：

1. 检查相关系数（R值）：
   理想的校准曲线应具有较高的相关系数（R值），通常要求R值接近1。如果R值较低，则表明校准曲线的拟合效果不佳，可能需要调整校准点或拟合模式。

2. 检查标准偏差：
   对校准曲线的标准偏差进行分析，评估曲线的稳定性。标准偏差较小的校准曲线通常表示仪器稳定性较好，测量误差较小。

3. 使用空白样品检查基线：
   在进行校准后，使用空白样品进行检查，确保背景信号稳定且没有明显的基线漂移。

三、注意事项

1. 校准液的浓度应适中：校准液浓度过高或过低都可能影响校准曲线的精度。确保每个浓度点均在ICP-MS的线性检测范围内。

2. 定期更新校准曲线：由于样品基质、仪器性能等因素可能随时间变化，定期更新校准曲线以确保准确性。

3. 选择适当的标准物质：使用具有良好溶解性和稳定性的标准物质，以确保每次校准的质量。

4. 考虑基体效应的影响：多点校准能够有效修正基体效应，但仍需在样品准备过程中尽量减少基体干扰。

四、总结

多点校准在赛默飞iCAP Q ICP-MS分析中具有重要作用，能够显著提高分析结果的准确性和可靠性。通过合理准备校准溶液、设置校准曲线、选择合适的拟合模式并验证校准效果