[发明专利]在质谱分析中使用碰撞气体作为离子源的方法

说明书

一种质谱分析方法，包括以下步骤：从离子源产生离子束；将所述离子束导入到碰撞池中；通过所述碰撞池上的气体入口将电中性的分析物气体或反应气体引入到所述碰撞池中；借助于所述分析物气体或反应气体与所述离子束之间的碰撞来使所述分析物气体或反应气体在所述碰撞池中电离；将来自所述电离的分析物气体或反应气体的离子从所述碰撞池发射到质量分析仪中；以及对所发射的所述电离的分析物或反应气体的离子进行质量分析。所述方法能够应用在同位素比质谱分析中以测定在所述气体与样本离子之间的质量偏移反应中所使用的反应气体的同位素丰度或同位素比，从而测定所述样本离子的校正同位素丰度或比。

资助相关声明

本发明的研究工作已在欧盟第七框架计划(FP7/2007-2013)/ERC拨款协议n°FP7-GA-2013-321209下受到欧洲研究理事会的资助。

技术领域

本发明涉及质谱仪，具体来说电感耦合等离子体质谱仪(inductively coupledplasma mass spectrometer；ICP-MS)及其用于测定存在于样本中的原子或分子物质的用途。此外，本发明涉及质谱分析方法。

背景技术

质谱分析是用于基于气态离子的质荷比和丰度来定性和定量地测定存在于样本中的分子物质的分析方法。

在电感耦合等离子体质谱分析(inductively coupled plasma massspectrometry；ICP-MS)中，可在相对于非干扰背景低到1/10¹⁵的浓度下以高灵敏度和精度检测原子物质。在ICP-MS中，有待分析的样本用电感耦合等离子体(ICP)来电离，且随后分离并在质量分析仪中量化。

精确且准确的同位素比测量通常提供获得对不可通过任何其它分析技术解决的科学问题的较深入理解的唯一方式。多集电极ICP-MS是一种用于高精度且准确的同位素比分析的现有方法。ICP-MS应用于地质年龄测探(geochronology)、地球化学(geochemistry)、宇宙化学(cosmochemistry)、生物地球化学(biogeochemistry)、环境科学以及生命科学领域中。然而，质谱仪中的元素和分子干扰可能会限制分析可达到的精度和准确性。

这些干扰可存在于样本材料自身中，或通过从污染源(例如所使用的化学品、样本容器)制备样本而产生，或通过样本纯化期间的分馏而产生。污染物质还可产生于离子源中或质谱仪中。

为了实现高精度且准确的同位素比测量，通常应用延长的物理和化学样本制备以得到不含可干扰质谱的可能干扰和污染的清洁样本。分析物在用于同位素比ICP-MS的样本材料中的典型浓度是在几份/十亿分的范围内。所关注的分析物还可集中在异质样本材料(例如岩石样本)内的小夹杂物或晶体中。

延长质检步骤常常集成到样本制备中以确保样本制备自身不会导致样本材料的同位素比改变。每一样本制备步骤都可能将污染物添加到样本和/或引起待从原始样本材料提取的分析物的同位素分馏，所述样本材料可以是例如岩石、晶体、土壤、尘粒、液态和/或有机物质。即使所有这些步骤都极为谨慎地进行，仍有可能在质谱中存在污染以及不完整分离和干扰。