Why does the pre-cell mass filter of the Neoma MS/MS MC-ICP-MS revolutionize collision/reaction cell technology?
Technické články | 2022 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Technologie kolizně-reakční buňky (CRC) umožňuje selektivní odstranění izobarických interferencí pomocí chemických reakcí v plynné buňce. U analýz laserovou ablací však komplexita maticových složek způsobuje nepředvídatelné vedlejší reakce a tvorbu nových interferencí. Zavedení předfiltračního hmotnostního filtru před CRC významně redukuje počet vstupujících iontů, zjednodušuje chemii v buňce a zvyšuje přesnost měření izotopových poměrů.
Studie představuje revoluční přístup Thermo Scientific Neoma MS/MS MC-ICP-MS, který kombinuje dvojitý Wienův hmotnostní filtr s hexapólovou CRC a magnetickou sektorovou analýzou. Hlavním cílem je prokázat výhody předfiltrace pro různé aplikace: od in-situ měření Ti a Rb-Sr datování až po nízko-rozlišovací analýzu K izotopů, přičemž se demonstruje zlepšení přesnosti, citlivosti a reprodukovatelnosti.
Pro selekci požadovaného hmotnostního pásma slouží první Wienův filtr s volitelnou štěrbinou a druhý Wienův filtr zpětně rekonstruuje iontový svazek. Před buňku vstupují pouze ionty vybraného m/z, což potlačuje sekundární a maticové reakce. V CRC se poté provádí reakcí s plynem oddělení analytu od zbytkových izobarických interferencí a následná magnetická sektorová separace izotopů.
• Filtrace m/z kolem 29 při analýze Si v HNO₃ úplně potlačila molekulární interferenci na 28Si.
• V reakci s O₂ byly úspěšně odděleny izotopy Ti od interferentů Ca a Cr v in-situ analýze.
• Pro Rb-Sr datování reagovalo Sr s SF₆ a předfiltrace vyčistila pásmo m/z 103–107 od Rh a Ag.
• Nízkorizoluční měření K izotopů (25 ppb) s neutralizací ArH (He+H₂) dosáhlo vnější reproducibility 0,03 ‰.
• Dvojitý Wienův filtr neomezil citlivost a zachoval stabilní masový bias podle exponenciálního zákona, s vyšší účinností než předchozí modely.
Prostor pro rozšíření metodiky zahrnuje automatizaci volby hmotnostního okna, optimalizaci reakcí pro další izotopové systémy (Fe, Nd, Hf, Pb, U) a integraci s dalšími introdukčními technikami. Dalším směrem je využití v oblasti environmentální a forenzní analýzy, kde je klíčová vysoká selektivita a citlivost.
Kombinace předfiltračního dvojitého Wienova filtru s CRC v Neoma MS/MS MC-ICP-MS radikálně zjednodušuje chemii v reakční buňce, zvyšuje přesnost a rozšiřuje aplikační spektrum izotopových analýz. Tato technologie otevírá nové možnosti pro la-MC-ICP-MS i pro tradiční multikolektorová měření.
ICP/MS
ZaměřeníOstatní
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Technologie kolizně-reakční buňky (CRC) umožňuje selektivní odstranění izobarických interferencí pomocí chemických reakcí v plynné buňce. U analýz laserovou ablací však komplexita maticových složek způsobuje nepředvídatelné vedlejší reakce a tvorbu nových interferencí. Zavedení předfiltračního hmotnostního filtru před CRC významně redukuje počet vstupujících iontů, zjednodušuje chemii v buňce a zvyšuje přesnost měření izotopových poměrů.
Cíle a přehled studie
Studie představuje revoluční přístup Thermo Scientific Neoma MS/MS MC-ICP-MS, který kombinuje dvojitý Wienův hmotnostní filtr s hexapólovou CRC a magnetickou sektorovou analýzou. Hlavním cílem je prokázat výhody předfiltrace pro různé aplikace: od in-situ měření Ti a Rb-Sr datování až po nízko-rozlišovací analýzu K izotopů, přičemž se demonstruje zlepšení přesnosti, citlivosti a reprodukovatelnosti.
Použitá instrumentace
- Thermo Scientific Neoma MS/MS MC-ICP-MS
- Dvojitý Wienův filtr s invertovanou čočkou
- Hexapólová kolizně-reakční buňka s plyny O₂, SF₆, He, H₂
- Magnetický sektor pro multikolektorovou analýzu
- Laserová ablativní introdukce (LA-MC-ICP-MS)
Použitá metodika
Pro selekci požadovaného hmotnostního pásma slouží první Wienův filtr s volitelnou štěrbinou a druhý Wienův filtr zpětně rekonstruuje iontový svazek. Před buňku vstupují pouze ionty vybraného m/z, což potlačuje sekundární a maticové reakce. V CRC se poté provádí reakcí s plynem oddělení analytu od zbytkových izobarických interferencí a následná magnetická sektorová separace izotopů.
Hlavní výsledky a diskuse
• Filtrace m/z kolem 29 při analýze Si v HNO₃ úplně potlačila molekulární interferenci na 28Si.
• V reakci s O₂ byly úspěšně odděleny izotopy Ti od interferentů Ca a Cr v in-situ analýze.
• Pro Rb-Sr datování reagovalo Sr s SF₆ a předfiltrace vyčistila pásmo m/z 103–107 od Rh a Ag.
• Nízkorizoluční měření K izotopů (25 ppb) s neutralizací ArH (He+H₂) dosáhlo vnější reproducibility 0,03 ‰.
• Dvojitý Wienův filtr neomezil citlivost a zachoval stabilní masový bias podle exponenciálního zákona, s vyšší účinností než předchozí modely.
Přínosy a praktické využití metody
- Zvýšená přesnost a reprodukovatelnost izotopových poměrů v komplexních matricích.
- Efektivní aplikace pro laserovou ablaci a in-situ izotopová datování.
- Možnost nízko-rozlišovací analýzy izotopů se značným zlepšením citlivosti.
- Redukce prostorových nábojů a zlepšení abundance sensitivity (<20 ppb při 1 amu).
Budoucí trendy a možnosti využití
Prostor pro rozšíření metodiky zahrnuje automatizaci volby hmotnostního okna, optimalizaci reakcí pro další izotopové systémy (Fe, Nd, Hf, Pb, U) a integraci s dalšími introdukčními technikami. Dalším směrem je využití v oblasti environmentální a forenzní analýzy, kde je klíčová vysoká selektivita a citlivost.
Závěr
Kombinace předfiltračního dvojitého Wienova filtru s CRC v Neoma MS/MS MC-ICP-MS radikálně zjednodušuje chemii v reakční buňce, zvyšuje přesnost a rozšiřuje aplikační spektrum izotopových analýz. Tato technologie otevírá nové možnosti pro la-MC-ICP-MS i pro tradiční multikolektorová měření.
Reference
- 1. Moynier F et al. Chemical Geology. 2021;571:120144.
- 2. Ku Y, Jacobsen SB. Science Advances. 2020;6(41).
- 3. Schwieters J, Jung G. EP 3769334B1. 2022.
- 4. Schwieters J et al. US 10867780B2. 2020.
- 5. Bevan D et al. Journal of Analytical Atomic Spectrometry. 2021;36(5).
- 6. Bevan D et al. Goldschmidt Abstracts. 2020.
- 7. Pfeifer M et al. Goldschmidt Abstracts. 2019.
- 8. Craig G et al. Analytical Chemistry. 2021;93(30).
- 9. Télouk P et al. Journal of Analytical Atomic Spectrometry. 2022;6.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Neoma™ MS/MS Multicollector ICP-MS
2022|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Mass Spectrometry Break through the noise Neoma™ MS/MS Multicollector ICP-MS Break through the noise Complex science doesn’t mean complicated analyses. The Thermo Scientific™ Neoma™ MS/MS MC-ICP-MS filters out the noise to give you world-class isotope ratio data with stunning clarity.…
Klíčová slova
neoma, neomaicp, icpsrf, srfrpq, rpqcell, cellmass, massmulticollector, multicollectoricap, icaptechnology, technologyreaction, reactionsensitivity, sensitivityisobaric, isobaricisotope, isotopefilter, filtercollision
High precision in situ Rb-Sr age dating
2023|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 002246 Mass spectrometry High precision in situ Rb-Sr age dating Authors Goal A. Cruz-Uribe To demonstrate how the Thermo Scientific™ Neoma™ MS/MS MC-ICP-MS can be used for University of Maine, in situ Rb-Sr age dating. Orono, Maine,…
Klíčová slova
srf, srfneoma, neomaicp, icpablation, ablationbasalt, basaltmass, masswien, wienmulticollector, multicollectorglasses, glassesntin, ntinfilter, filterdownhole, downholecounting, countinggranite, graniteglass
Do we have a choice of reaction gas for measuring Ca? Investigations using the Thermo Scientific Neoma MS/MS MC-ICP-MS
2025|Thermo Fisher Scientific|Postery
Multicollector ICP-MS Do we have a choice of reaction gas for measuring Ca? Investigations using the Thermo Scientific Neoma MS/MS MC-ICP-MS S. Dalby, S. Milano, G. Craig, M. Pfeifer, C. Bouman, N. Lloyd; Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany Abstract High…
Klíčová slova
cct, cctneoma, neomaisotopic, isotopicmulticollector, multicollectoricp, icpreaction, reactionsitu, situamplifi, amplificode, codescan, scannuclides, nuclidescaf, caffield, fieldprefilter, prefiltercollision
High precision δ41K using MC-ICP-MS in high resolution and MS/MS mode
2022|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 001035 Mass spectrometry High precision δ41K using MC-ICP-MS in high resolution and MS/MS mode Authors Goal G. Craig, M. Pfeifer, C. Bouman, To demonstrate how the different technologies within the Thermo Scientific™ Neoma™ J. Roberts, N. Lloyd,…
Klíčová slova
neoma, neomaxhr, xhricp, icpoption, optiontorch, torchcps, cpsposition, positioncrc, crcauxilary, auxilaryomega, omegamicrofast, microfastapex, apexcater, catergas, gasmin