[发明专利]质量分析方法及感应耦合等离子体质量分析装置

说明书

本发明提供一种感应耦合等离子体质量分析装置及质量分析方法，所述分析装置包括：等离子体离子化部；质量分析部；存储部，保存有关于所有元素的同位素离子的质量电荷比及存在比、与在试样的等离子体离子化时生成的化合物离子及多价离子的质量电荷比及生成概率的离子信息；代表试样测定部，取得代表试样的质谱；含有元素推断部，推断代表试样中所含有的元素；干涉离子判定部，针对目标元素的各者，根据离子信息来判定有无干涉离子并不存在的同位素；测定质量电荷比决定部，将干涉离子并不存在的同位素的质量电荷比、或减去干涉离子的质量峰的强度所得的质量峰的强度最大的同位素的质量电荷比决定为用于测定的质量电荷比；及全部试样测定部。

技术领域

本发明涉及一种通过感应耦合等离子体而从试样中生成原子离子并进行质量分析的质量分析方法及感应耦合等离子体质量分析装置。

背景技术

对试样中所含有的元素进行分析的装置之一有感应耦合等离子体质量分析装置(ICP-MS：Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer)(例如专利文献1)。ICP-MS具有如下的特长：对于从锂至铀为止的广泛的元素(但是，稀有气体等一部分的元素除外)，可通过ppt(parts per trillion＝兆分之一)水平的分析来检测ng/L程度的超微量元素，例如用于对自来水或河川水、土壤等环境试样中所含有的多种有害金属(重金属元素)进行定量，或对食品、药品中所含有的多种元素进行定量。

ICP-MS具有通过感应耦合等离子体而从试样(主要是液体试样)中生成原子离子的等离子体离子化部、及对所生成的原子离子进行分析的质量分析部。等离子体离子化部具备等离子体焰炬(plasma torch)，该等离子体焰炬具有试样气体进行流通的试样气体管、形成于试样气体管的外周的等离子体用气体管、进而形成于等离子体用气体管的外周的冷却气体管、及卷绕于该冷却气体管的前端的高频感应线圈。若流入氩气等等离子体用气体，并朝等离子体焰炬的高频感应线圈中流入高频电流，则在等离子体焰炬的前端生成等离子体(6,000K～10,000K的高温等离子体)。若在该状态下从试样气体管导入试样(例如通过雾化气体而得到雾化的液体试样)，则在高温等离子体中，该试样中的化合物被原子化及离子化，而生成原子离子。所生成的原子离子被引导至质量分析部并对应于质量电荷比而分离。

在ICP-MS中，通常以同一条件对在同一或类似的条件下所选取的多个(例如100左右)试样依次进行连续分析，并对各试样中所含有的20种～30种左右的目标元素进行定量。此处，对于在ICP-MS中对多个试样连续地进行分析的程序进行说明。

首先，选择多个试样中的1个作为代表试样来导入至等离子体离子化部中，并对从该代表试样中生成的原子离子进行扫描测定。由此，可获得代表试样的质谱。

其次，分析者确认该质谱，并根据该质谱中的质量峰(mass peak)的位置(质量电荷比)来推断代表试样中所含有的元素，且从其中提取目标元素(例如重金属元素)。许多元素存在(天然)同位素，其存在比也为人所知。因此，关于某一元素，若在对应于所有同位素离子的质量电荷比的位置上出现质量峰，则可推断在试样中含有该元素。

继而，分析者针对所有目标元素，从质量电荷比不同的同位素离子中，决定通过何种同位素离子(质量电荷比)来测定该元素。此时，当有质量电荷比相同的其他离子(以下，将其称为“干涉离子”)并不存在(即，其他离子的质量峰不重叠)的同位素时，将该同位素用于测定。此处所述的其他离子(干涉离子)包括：其他元素离子(同量异位素(isobar)离子)、化合物离子(氧化物离子、氯化物离子、等离子体气体加合物离子等)、及多价离子。另一方面，当在目标元素的所有同位素中存在干涉离子时，将干涉离子的数量或重叠的质量峰的强度小的同位素用于测定。