一、内标的作用与基本概念
在ICP-MS分析中，内标通常是选取与目标元素性质相似的元素，且在样品中不存在或浓度较低。常见的内标元素包括铟（In）、钽（Ta）、铒（Er）等。内标的主要作用是用于校正样品分析中的物理化学干扰因素，确保仪器测量结果的准确性和稳定性。
内标的使用可以解决以下问题：
样品基质效应：不同样品基质可能对仪器产生不同的干扰，内标有助于抵消这些基质效应的影响。
仪器漂移：ICP-MS的信号会受到各种因素的影响，如等离子体稳定性、探测器的响应等，内标可以帮助校正这些漂移。
传输效率变化：样品在进入质谱分析室时可能会出现传输效率的波动，内标同样能够校正这些变化。
内标的浓度通常需要在样品中保持恒定，并与目标元素的信号进行比对。如果内标信号发生漂移，可能意味着仪器状态不稳定，或者样品的基质、气流等条件发生了变化。
二、内标漂移的原因
内标漂移可能是由于多种原因引起的，常见的原因包括：
1. 等离子体不稳定
ICP-MS中的等离子体是通过高频电场产生的，等离子体的稳定性直接影响到分析结果。等离子体的温度、密度和电场强度等因素可能因气体流量、温度变化或仪器状态的变化而波动，进而影响到目标元素和内标的信号。
2. 样品基质效应
不同样品的基质可能对内标和目标元素的分析产生不同的干扰，尤其是在复杂样品（如土壤、食品等）的分析中。基质的变化可能导致离子化效率发生变化，从而导致内标和目标元素信号的比例发生漂移。
3. 内标溶液的浓度变化
在实际操作中，内标溶液的浓度可能因使用不当、样品量的变化或仪器维护不当而发生变化。如果内标溶液的浓度发生波动，那么内标的信号也会随之波动，导致内标漂移。
4. 仪器维护问题
ICP-MS仪器中的某些组件（如喷雾室、离子源、质量分析器等）在长期使用过程中可能发生老化、污染或损坏，这些问题可能导致仪器性能的波动，从而引发内标漂移。
5. 气体流量和压力波动
ICP-MS的气路系统通常需要稳定的氩气供应以及适当的气体流量和压力。任何气体流量或压力的不稳定都可能导致等离子体的波动，从而影响内标的信号。
6. 样品浓度过高或过低
样品的浓度过高或过低可能导致信号强度的饱和或噪声增加，从而影响内标和目标元素之间的信号比值。过高的浓度可能导致离子化效率的不均匀，而过低的浓度则可能导致信号过于微弱，难以准确校正。
7. 外部环境因素
外部环境（如温度、湿度等）也可能影响仪器的稳定性，特别是在实验室条件不稳定的情况下。这些环境因素可能通过改变气体的流动或影响仪器内部的温度，从而导致内标漂移。
三、如何判断内标漂移
判断内标漂移通常可以通过以下几种方式：
1. 比较内标与目标元素的信号比
ICP-MS通常会计算内标和目标元素的信号比，并通过比值的变化来监控内标漂移。如果信号比在分析过程中发生显著变化，说明内标的信号发生了漂移。
例如，如果在整个分析过程中内标的信号逐渐降低或增大，而目标元素的信号变化较小，那么很可能是内标漂移了。理想情况下，内标信号应该保持稳定，并与目标元素的信号保持一个恒定的比例。
2. 监控内标的绝对信号强度
定期监测内标的绝对信号强度也是判断内标漂移的有效方法。如果内标的信号强度明显下降或增加，可能说明气体流量、等离子体的稳定性或仪器组件出现问题。
3. 检查内标与目标元素的时间响应曲线
通过绘制内标与目标元素的时间响应曲线，可以观察到是否存在明显的波动。如果内标与目标元素的响应曲线出现不一致的波动，则可能是由于内标漂移所致。
4. 分析质量谱图
通过分析质谱的质量谱图（例如，内标的峰形与目标元素的峰形），可以发现内标信号是否正常。如果内标峰出现拖尾、宽峰或不稳定的波动，可能是仪器状态不佳或内标漂移的表现。
5. 利用软件诊断工具
赛默飞iCAP Q ICP-MS配备了强大的软件工具（如Qtegra™ 软件），可以对内标漂移进行实时监控和数据处理。软件可以自动计算内标与目标元素的比值，并生成相关的诊断报告。如果内标的比值超出设定范围，软件会发出警告或错误提示，帮助操作人员及时发现内标漂移。
四、解决内标漂移的方法
如果发现内标漂移，操作人员可以采取以下措施来解决问题：
1. 检查气体流量和压力
检查仪器的气路系统，确保氩气供应稳定，流量和压力符合标准要求。通过调整气体流量和压力，可以改善等离子体的稳定性，进而减少内标漂移。
2. 校准内标浓度
定期检查内标溶液的浓度，确保其在合理范围内。如果内标溶液的浓度发生变化，可以通过重新配制内标溶液来校准浓度，确保其浓度稳定。
3. 优化仪器设置
检查仪器的其他设置，如喷雾室温度、离子源电压等，确保这些参数在正常范围内。优化这些设置可以提高内标信号的稳定性，从而减少漂移。
4. 进行仪器维护
定期对ICP-MS仪器进行维护和清洁，特别是喷雾室、离子源和质量分析器等核心部件。仪器的老化或污染可能导致性能不稳定，从而引发内标漂移。
5. 选择合适的内标元素
根据样品的基质和分析目标，选择合适的内标元素。内标元素应与目标元素具有相似的物理化学特性，并能够在整个分析过程中保持稳定。如果原来的内标不适合当前样品，考虑更换为其他合适的元素。
6. 控制实验环境
确保实验室环境温度和湿度稳定。避免外部环境变化对仪器性能产生影响。如果实验室条件不稳定，可能需要对仪器进行环境控制或调整。
7. 进行重复性检查
通过对样品进行重复分析，检查内标信号的稳定性。如果在多次实验中内标信号出现较大波动，说明仪器的稳定性存在问题，需要进行进一步检查和修复。
五、总结
内标漂移是影响赛默飞iCAP Q ICP-MS分析结果准确性的一个常见问题。通过定期监控内标信号、比较内标与目标元素的信号比、分析时间响应曲线和使用仪器软件工具，可以及时判断内标是否发生漂移。一旦发现漂移，操作人员应检查气路系统、优化仪器设置、校准内标浓度等方法来解决问题，确保实验结果的可靠性和准确性。通过合理的仪器维护和操作，可以有效减少内标漂移，提高分析精度。
