TOFWERK TOF-ICP-MS Hmotnostní spektrometr s indukčně vázaným plazmatem

Švýcarská firma TOFWERK, výrobce „Time of flight - TOF“ hmotnostních detektorů s nejvyšším hmotnostním rozlišením na světě, ve spolupráci se společností Thermo Fisher Scientific, přináší zařízení, které disponuje tím nejlepším ze dvou světů hmotnostních spektrometrů.

Jedním světem je hmotnostní spektrometrie s kvadrupólovým (Q-MS) filtrem a druhým světem je detekce na základě měření doby letu (TOF). Zařízení využívá spolehlivou a robustní platformu Thermo Scientific iCAP RQ – vnášecí systém, plazmový ionizační systém, extrakční a iontová optika s bezúdržbovým angulárním deflektorem (viz obrázek). V řeči zkratek lze toto zařízení popsat jako TOF-ICP-MS, nebo jak uvádí výrobce icpTOF.

Pragolab: Obr. 1: Schéma TOF-ICP-MS, vlevo single kvadrupólové měření, vpravo TOF měření

Celé zařízení je postaveno na ICP-MS spektrometru iCAP RQ výrobce Thermo Fisher Scientific. Tento stroj sám o sobě vyniká minimálními nároky na prostor (75x77 cm bez nutnosti garantovat přístup do zařízení ze zadní strany - Obrázek 1), dlouhodobou stabilitou (Obrázek 2) a bezúdržbovostí (z evakuované části je potřeba pravidelně měnit pouze detektor).

Pragolab: Obr. 2: TOF-ICP-MS (icpTOF)

Pragolab: Obr. 3: ICP-MS iCAP RQ

Přístroj lze s výhodou využít pro:

• ultrastopovou analýzu prvků v různých matricích
• ke speciační analýze nebo měření nanočástic
• pro spojení s laserovou ablací.

A právě pro analýzu nanočástic, nebo spojení s laserovou ablací lze instrumentaci icpTOF doporučit.

Pragolab: Obr. 4: Dlouhodobá stabilita pro různé prvky v pitné vodě

icpTOF spektrometr s detekcí iontů pomocí TOF detektoru, s platformou iCAP RQ, má řadu výhod:

• Vysoká rychlost detekce, optimalizováno pro krátkodobé signály jako jsou individuální nanočástice, fluidní inkluze a body laserové ablace

• Umožňuje realizovat chemické mapování až 50x rychleji v porovnání s konvenčními hmotnostními spektrometry

• Vždy všechny ionty – TOF hmotnostní analyzátor vždy zaznamenává celé hmotnostní spektrum

• Přesné izotopové poměry – icpTOF měří simultánně všechny izotopy každých 30 µs

• Vysoké hmotnostní rozlišení umožňuje „zapomenout“ na problém řady interferencí, např. na interference ³⁴S⁺ a ¹⁸O¹⁶O⁺ nebo rozlišení forem, v nichž se prvek nachází, např. ¹⁹⁷Au⁺ vs. ¹⁸¹Ta¹⁶O⁺

• Potlačení dalších interferencí umožňuje unikátní technologie Thermo Scientific „Q-cell technology“ - kolizně reakční cela s možností diskriminace lehkých hmot

Příklady aplikací:

• Hmotnostní kvantifikace nanočástic různého složení

• Vysokorychlostní, multiprvkové mapování geologických vzorků

• Analýza fluidních inkluzí v minerálech

ICP-MS – hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem

Hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem je nejcitlivější ze současně běžně používaných instrumentálních metod. Umožňuje stanovovat ultrastopová množství prvků (až ppt). Vedle rutinních analýz vzorků vod, potravin, léčiv aj. lze provádět i vědecké aplikace jako spojení s laserovou ablací (měření pevných vzorku – např. geologie, archeologie), nebo analýzu nanočástic. V případě použití techniky icpTOF je možné provádět i víceprvkovou analýzu nanočástic.