一、校准目的与基本原理

ELEMENT 2依靠磁场来分离不同质量的离子，仪器的质量分析器包括静态磁场系统，改变磁场强度可以使不同质量的离子聚焦到检测器。因此，准确的磁场调节和仪器校准可确保每一个目标离子的质量数与仪器设定的质量位置一致。由于环境温度、电源波动、磁铁老化等原因，磁场可能发生轻微偏移，需定期校准以恢复最佳状态。

二、准备工作

在进行校准前，需要做好以下准备事项：

1. 标准溶液准备
   通常选用含有多种元素的多元素标准液，含有典型的低、中、高质量数的元素，例如：

• 锂（Li）

• 铝（Al）

• 钙（Ca）

• 钌（Ru）

• 铅（Pb）

• 铀（U）
  这些元素应具有稳定、单一同位素峰，且浓度适宜（通常为ppb级别），以避免强度过高或过低影响校准结果。

2. 仪器预热
   在校准前，应将仪器预热并稳定运行至少30分钟，等离子体状态稳定，信号漂移最小化。

3. 喷雾系统清洁
   喷雾器、雾化室和采样锥应清洁无堵塞，保证信号响应的线性和稳定。

4. 仪器参数优化
   包括等离子体功率、冷却气流、辅助气流、载气流速、采样深度等应在最佳状态，通常由Auto-Tune功能完成。

三、校准步骤

ELEMENT 2的质量分析器校准分为几个关键步骤，通常在系统软件中执行。

1. 启动质量校准程序

通过软件界面进入质量校准模块，选择“Mass Calibration”或类似菜单选项。用户可手动或自动执行校准过程。

2. 设定校准质量点

系统会要求输入校准质量点，一般选择代表不同质量段的元素。例如：

• 低质量段（Li⁷, Be⁹）

• 中质量段（Co⁵⁹, Sr⁸⁸）

• 高质量段（Pb²⁰⁸, U²³⁸）

选点要具有代表性且信号稳定，避免使用有多个同位素或干扰较大的元素。

3. 注入标准液

利用自动进样器或手动方式，将标准液引入喷雾系统。调整信号强度，使目标离子在计数器或模拟器范围内。

4. 采集质量数据

仪器按预设质量点逐个扫描并记录其实际峰位置。此时质量分析器（磁场）根据设定质量数调节磁场强度，检测器采集信号峰位置。

系统会记录：

• 设定质量数（理论质量）

• 实际信号峰值位置

• 差值（偏移量）

5. 软件自动拟合校准曲线

系统根据各个质量点的偏移数据，计算磁场修正曲线，常采用线性或多项式拟合方式。

此校准曲线将应用于所有后续测量中，自动修正磁场与质量数之间的对应关系，确保每个目标离子在磁场中被准确聚焦并检测。

6. 验证校准效果

完成校准后，重新检测几组代表性元素的质量峰，看其峰位是否与设定质量匹配。偏差应小于设定公差（通常为±0.01 amu）。如超出范围，需重复校准流程或检查仪器系统。

四、注意事项

1. 浓度控制

标准液中目标元素浓度不可过高或过低，强度过大可能导致检测器饱和，强度过低则信噪比低，影响峰位判断。

2. 离子干扰

尽量避免选择有严重同质异位素干扰的元素，以免影响峰位识别。例如，Cr⁵²与ArC⁴⁰¹²同位素干扰，可能导致峰位不准。

3. 环境影响

实验室温度、湿度应稳定，避免短时间内温度剧烈波动对磁体造成热漂移。

4. 检测器状态

若检测器老化、响应变差，可能导致峰形失真，应先做Detector Check或Detector Calibration后再进行质量校准。

五、校准频率与建议

• 日常使用频率：若仪器连续运行，建议每周至少校准一次。

• 更换部件后：更换离子透镜、采样锥或检测器后应重新校准。

• 长时间停机：仪器重启后应执行完整的校准流程。

• 分析要求高时：对质量精度要求严格的应用，如同位素分析，应在每组样品前后进行校准确认。

六、常见问题及解决办法

七、总结

ELEMENT 2 ICP-MS作为高精度仪器，其质量分析器的校准不仅是设备维护的基本操作之一，更是确保实验数据准确性的关键步骤。通过规范的校准流程、合适的标准元素、稳定的操作环境和合理的校准频率，可极大提升仪器性能与数据可信度。