本文關鍵詞：LA-ICP-MS分析過程中ICP引起的元素分餾效應研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：激光剝蝕電感耦合等離子體質譜儀(LA-ICP-MS)已發(fā)展成為直接對固體樣品進行主、微量元素分析以及同位素比值測定的強有力工具。然而在分析過程中的元素分餾效應一直嚴重制約著分析結果的準確性與精密度,因此元素分餾效應一直是LA-ICP-MS分析研究中的熱點和難點問題。元素分餾效應可以發(fā)生在激光剝蝕過程、樣品氣溶膠顆粒的傳輸過程及氣溶膠顆粒在等離子體中的離解過程,由于其過程復雜、影響因素眾多,不同的學者對其進行了大量的研究。在本文的研究中,利用193 nm準分子激光結合一種氣溶膠局部提取裝置剝蝕采樣,通過激光剝蝕樣品NIST 610,對比了63個待測元素在ICP引起的元素分餾效應時各不相同的分餾行為。相比于常規(guī)剝蝕池剝蝕采樣,運用氣溶膠局部提取方式可以顯著增加分析元素的信號強度,提高大約10%至36%。結果表明,在局部提取方式下,激光剝蝕產生的氣溶膠顆粒或附聚物尺寸大小與剝蝕點和剝蝕池出氣口間的相對距離有關。因此,運用這種氣溶膠局部提取方式可以詳細的研究不同元素在ICP離子化過程中不同的分餾行為。在較低的補償氣流速0.60 Lmin-1(熱的等離子體環(huán)境)時,當采樣距離(即剝蝕點和剝蝕池出氣口間的相對距離)從1 mm增加到10mm時會導致氣溶膠附聚物的尺寸增加,但是并不影響氣溶膠顆粒的傳輸效率。在較高的補償氣流速0.90 L min-1時,隨著采樣距離從lmm增加到10 mm,分析比較不同距離上獲取的信號發(fā)現(xiàn)不同元素的信號強度變化顯著不同。對親銅元素、親鐵元素及部分親石元素(Li, B, Na, Mg, Si, K, V, Rb, Ba, U),隨著采樣距離的增加,歸一化的信號強度沒有明顯變化。對于其他親石元素(Be, Al, Ca, Sc, Y, Zr, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, Th),當采樣距離從lmm增加到10 mm時信號強度降低約20%-30%。實驗結果表明,在給定的條件下改變所產生的氣溶膠顆�；蚋骄畚锍叽绱笮〔⒉挥绊懫鋫鬏斝�,但是氣溶膠顆粒的尺寸變化會影響其在ICP中的離子化效率。較大數(shù)量的大尺寸氣溶膠顆�；蚋骄畚锎嬖谟诘入x子中時會加劇質量負載效應,這種質量負載效應會降低氣溶膠顆粒在等離子體中的離子化效率。由于正常剝蝕池內不同區(qū)域的氦氣流速顯著不同,我們同樣調查研究了正常剝蝕池內不同剝蝕采樣點對ICP引起的元素分餾行為的影響。結果表明,正常剝蝕池內不同剝蝕點處由于氦氣流速不同,產生的氣溶膠顆粒或附聚物尺寸大小也有差別。在較高的局部載氣流速區(qū)域,產生的氣溶膠顆�；蚋骄畚锍叽巛^�。蝗欢谳^低的氦氣流速區(qū),則產生較大尺寸的氣溶膠顆�；蚋骄畚�。在ICP離子化效率不高時,這些大尺寸的氣溶膠顆�；蚋骄畚飼a生顯著的元素分餾效應,造成部分親石元素(Be, Al, Ca, Sc, Y, Zr, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, Th)信號的降低。為了減小激光剝蝕電感耦合等離子體質譜(LA-ICP-MS)分析過程中等離子體(ICP)引起的元素分餾效應,需要提高等離子體的離子化效率,并且增加激光剝蝕點處的氦氣流速。
【關鍵詞】：激光剝蝕電感耦合等離子體質譜 元素分餾 氣溶膠 離子化
【學位授予單位】：中國地質大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O657.63
【目錄】：

• 摘要7-9
• ABSTRACT9-12
• 第一章 緒論12-19
• §1.1 激光剝蝕電感耦合等離子體質譜儀(LA-ICP-MS)工作原理介紹12-17
• 1.1.1 激光剝蝕系統(tǒng)(LA)12-13
• 1.1.2 電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)13-17
• §1.2 本論文的選題意義、研究內容及技術路線17-19
• 1.2.1 選題目的及意義17
• 1.2.2 研究內容17-19
• 第二章 LA-ICP-MS分析過程中元素分餾效應的研究現(xiàn)狀19-22
• 第三章 LA-ICP-MS分析過程中ICP引起的元素分餾效應的研究22-45
• §3.1 前言22-23
• §3.2 實驗23-26
• 3.2.1 實驗儀器23-24
• 3.2.2 氣溶膠局部提取裝置24-26
• §3.3 結果與討論26-44
• 3.3.1 ICP引起的元素分餾效應26-35
• 3.3.2 ICP中時間有關的元素分餾效應35-40
• 3.3.3 大尺寸氣溶膠顆�；蚋骄畚镌贗CP中引起的質量負載效應40-42
• 3.3.4 剝蝕池內不同剝蝕位置對ICP引起的元素分餾效應的影響42-44
• §3.4 結論44-45
• 致謝45-46
• 參考文獻46-50

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 黃成榮;;氣溶膠:并不是我們看到的那樣簡單[J];沙漠與綠洲氣象;2009年03期

2 丁玨;王慶濤;劉義;應夢侃;;霧環(huán)境二次氣溶膠生長過程的數(shù)值研究[J];力學學報;2013年02期

3 倪守邦;;國外氣溶膠發(fā)生裝置研制概況[J];冶金安全;1982年01期

4 章小平,王立治,周明煜,楊紹晉,錢琴芳;秋冬季節(jié)北京地區(qū)氣溶膠物理特性的垂直分布規(guī)律[J];科學通報;1983年05期

5 胡秀清,張玉香,張廣順,黃意玢,王永寬;中國遙感衛(wèi)星輻射校正場氣溶膠光學特性觀測研究[J];應用氣象學報;2001年03期

6 李霞,楊青,吳彥;烏魯木齊地區(qū)雪和雨對氣溶膠濕清除能力的比較研究[J];中國沙漠;2003年05期

7 江剛;植物產生的異戊二烯可在大氣中形成二次有機氣溶膠[J];中國環(huán)境科學;2004年03期

8 胡睿,方黎,鄭海洋,朱元,張玉瑩,孔祥和,周留柱,顧學軍,張為俊,鮑健,熊魯源;若干芳香族化合物氣溶膠單粒子的在線測量[J];量子電子學報;2005年03期

9 趙海波;鄭楚光;;水滴清除氣溶膠過程的隨機算法和數(shù)值模擬[J];應用數(shù)學和力學;2006年10期

10 徐建中;孫俊英;秦大河;任賈文;王曉香;;中國第二次北極科學考察沿線氣溶膠可溶性離子分布特征和來源[J];環(huán)境科學學報;2007年09期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高軍;張旭;;室內氣溶膠稀疏顆粒相動力學判定依據(jù)[A];全國暖通空調制冷2010年學術年會論文集[C];2010年

2 李霞;楊青;吳彥;;烏魯木齊地區(qū)雨雪對氣溶膠濕清除能力的比較研究[A];新世紀氣象科技創(chuàng)新與大氣科學發(fā)展——中國氣象學會2003年年會“大氣氣溶膠及其對氣候環(huán)境的影響”分會論文集[C];2003年

3 王亞強;張小曳;曹軍驥;王丹;;中國西北粉塵源區(qū)氣溶膠中碳酸鹽穩(wěn)定同位素組成及源區(qū)示蹤意義[A];中國顆粒學會2004年年會暨海峽兩岸顆粒技術研討會會議文集[C];2004年

4 張興贏;莊國順;陳建民;吳洪波;王曉;薛華欣;;二氧化硫在礦物氣溶膠顆粒物表面的復相反應研究[A];第二屆全國環(huán)境化學學術報告會論文集[C];2004年

5 于軍營;仝海杰;張韞宏;;丙三醇/氯化鈉/水混合氣溶膠的結構隨濕度變化的紅外光譜研究[A];第十五屆全國光散射學術會議論文摘要集[C];2009年

6 楊紅龍;李磊;盧超;陳星登;劉愛明;;深圳城市氣溶膠物理光學特性的觀測研究[A];城市氣象論壇（2012年)·城市與氣候變化論文集[C];2012年

7 劉暢;劉永春;馬慶鑫;馬金珠;賀泓;楚碧武;李俊華;郝吉明;;礦質氣溶膠顆粒的在線制備及其在煙霧箱研究中的應用[A];第六屆全國環(huán)境化學大會暨環(huán)境科學儀器與分析儀器展覽會摘要集[C];2011年

8 宗鵬程;魏曉奕;;不同混合方案對氣溶膠輻射特性的影響[A];第六屆長三角氣象科技論壇論文集[C];2009年

9 孫玉穩(wěn);董曉波;齊作輝;姜巖;趙志軍;;不同天氣條件下石家莊市區(qū)氣溶膠分布研究[A];第28屆中國氣象學會年會——S8大氣成分與天氣氣候變化的聯(lián)系[C];2011年

10 李家驊;丁玨;翁培奮;劉麗穎;;霧霾天氣氣溶膠顆粒物動力學特性的研究[A];中國力學學會學術大會'2009論文摘要集[C];2009年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 福州肺科醫(yī)院呼吸內科副主任醫(yī)師 翁恒;鹽氣溶膠吸入治療呼吸道疾病[N];健康報;2009年

2 采訪人 本報記者 賈敏;氣溶膠的“冷暖面孔”[N];中國氣象報;2013年

3 汪安璞;尋找控制污染的利器[N];科技日報;2002年

4 本報記者 姬鋼;空氣除菌消毒設備蜂擁入市[N];中國環(huán)境報;2003年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陸曉慧;新型常壓軟電離技術及其在有機氣溶膠質譜分析中的應用[D];復旦大學;2014年

2 王富;中國東部地區(qū)氣溶膠—云相互作用衛(wèi)星遙感建模研究[D];電子科技大學;2015年

3 汪陽;鎂鹽氣溶膠吸濕性動力學與熱力學的自發(fā)與受激拉曼譜學研究[D];北京理工大學;2015年

4 鐘蕾;H9N2禽流感病毒在雞群中氣溶膠傳播的分子機制及PA-X蛋白在H9N2病毒中功能初探[D];揚州大學;2014年

5 李黎;天然源二次氣溶膠組成、分布以及來源研究[D];上海大學;2009年

6 康輝;生物成因氣溶膠的時空特征、來源及其環(huán)境意義：[D];中國科學技術大學;2012年

7 許萬智;北京地區(qū)氣溶膠光學特性與輻射效應的觀測研究[D];中國氣象科學研究院;2012年

8 馬良;氣溶膠顆粒逆排旋流去除原理與應用[D];華東理工大學;2014年

9 馮業(yè)榮;珠江三角洲氣溶膠污染的機理分析及數(shù)值模擬研究[D];中山大學;2006年

10 黃忠偉;氣溶膠物理光學特性的激光雷達遙感研究[D];蘭州大學;2012年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 魏邦海;氣溶膠和冰水兩相粒子的散射特性[D];南京信息工程大學;2015年

2 祝存兄;南京北郊多功能激光雷達邊界層氣溶膠觀測[D];南京信息工程大學;2015年

3 王婭冰;大氣層中超細氣溶膠團簇生長的熱力學性質研究[D];南京信息工程大學;2015年

4 李琦;南京市區(qū)夏季氣溶膠吸濕活化特性及PM_(2.5)成分的分析研究[D];南京信息工程大學;2015年

5 沈如琴;我國大氣二次有機氣溶膠分布與來源的初步研究[D];中國科學院研究生院(廣州地球化學研究所);2015年

6 吳芳;顆粒物發(fā)生裝置與檢定系統(tǒng)研究[D];浙江大學;2015年

7 黃曉;基于腔衰蕩光譜技術的氣溶膠消光儀的研制與應用[D];上海大學;2015年

8 孫晨;中國第三次北極考察航線海洋邊界層氣溶膠中磷元素的分布與來源分析[D];中國科學技術大學;2015年

9 陳衛(wèi)東;北京地區(qū)城市環(huán)境對云和降水影響的個例數(shù)值模擬研究[D];中國氣象科學研究院;2015年

10 韓雪;氣溶膠散射對激光退偏特性的研究[D];長春理工大學;2014年

  本文關鍵詞：LA-ICP-MS分析過程中ICP引起的元素分餾效應研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：477590