地质地球所发明一种实现电感耦合等离子体离子源工作在惰性气体环境的方法及装置

同位素年代学和同位素地球化学是同位素地质学的重要组成部分，可有效厘定地质体的时代、示踪地质体的形成和演化过程，如岩浆、变质和热事件发生的时间、岩浆源区和演化过程等，是探索壳幔相互作用、构造热事件和地球动力学等前沿科学问题的基础。

电感耦合等离子体质谱仪和激光剥蚀系统联用技术（LA-ICP-MS）使得快速原位微区测定地质样品同位素组成变为现实。除避免了传统溶液雾化分析的烦琐和耗时等缺点以外，LA-ICP-MS还具有高空间分辨率、低样品消耗量和高效快速(无需进行繁琐的样品前处理，单点分析时间短)的特点。因此，LA-ICP-MS已经成为开展原位微区现代同位素地球化学与地质年代学研究不可缺少的重要技术手段。目前来看，LA-ICP-MS还存在着一些缺陷，例如氧化物等干扰物的问题，会影响同位素比值准确测定，原因之一是ICP离子源的火焰工作时暴露在空气当中，ICP火焰周围充满了大量的氧气分子，这些氧气分子被ICP火焰离子化以后与各种元素形成各种氧化物，因此如何实现电感耦合等离子体离子源工作在惰性气体环境中是目前亟需解决的难题。

近期，中国科学院地质与地球物理研究所多接收-电感耦合等离子体质谱实验室高级工程师黄超发明公开了一种实现ICP-MS离子源工作在惰性气体环境的方法及装置，并获得国家发明专利授权（发明名称：一种实现电感耦合等离子体离子源工作在惰性气体环境的方法及装置；专利号：ZL 2015 1 0813422.5；发明人：黄超）。该装置包括：安装在所述离子源与采样锥之间的屏蔽罩，以及设于离子源上并与所述屏蔽罩的内部连通的开口；其中，屏蔽罩与采样锥之间设有一定间隙，惰性气体通过开口流入所述屏蔽罩的内部并经间隙流出到屏蔽罩之外。

与现有技术相比，该发明具有以下优点：由于惰性气体通过开口流入屏蔽罩的内部并经间隙流出到屏蔽罩之外，因此可以实现动态的气体密封效果，使得本公开中的ICP离子源工作在惰性气体的环境下与空气环境隔离，从根本上消除或者减小例如由空气环境中的O、N、H和C等引入所形成的多原子离子干扰，特别是氧化物的干扰，解决了ICP质谱仪分析技术中的氧化物干扰问题，从而实现同位素准确测定。

装置示意图