近年来，ICP-MS产品不断推陈出新，应用领域也日趋扩大。目前ICP-MS有了哪些技术创新？可以帮助用户实现解决哪些新问题？在ICP-MS的操作、维护上有哪些经验可以借鉴？本刊特别策划“ICP-MS技术论坛”，并邀请到用户专家和知名ICP-MS供应商的专家讲述他们对于ICP-MS的理解。
1、 您认为近年来ICP-MS在设计上主要有哪些技术创新？
严冬：近年来ICPMS在设计上引入了诸多技术创新。
PlasmaLokZL技术
近年来逐渐被广泛使用的自激式射频发生器可以实现变频自动电阻匹配，使得等离子体具有了更强的耐受性，2010年推出纳秒级射频发生器可以立即适应水相样品和有机样品之间的切换。PlasmaLokZL技术提供了更为宽广的样品分析领域；PlasmaLok两端都由一个几乎是幅度相同而电位相差180°的射频电源驱动，这种驱动方式被称为平衡射频驱动（如图1），主要特点是：离子的动能与等离子体的电位相对独立，无须考虑中心喷射管内的气体流动、等离子体的功率和样品基体成分的变化。因此在水相、有机相、固体样品不同类型样品切换时，等离子体不熄灭，不同类型样品切换时，质谱参数无需重新优化。另外，平衡射频驱动无需屏蔽装置来消除二次放电引起的干扰，省去了屏蔽装置的维护和更换成本。
三锥四极杆偏转组合设计
全新的三锥四极杆偏转组合设计（如图2），可以使离子束通过三锥接口和四级杆离子偏转器进行聚焦，获得更高效的传输率。这种组合设计最大程度地去除了中性组分和光子，从而使仪器的漂移最小，使仪器即使是分析最具挑战的高盐有机基体也可以获得异乎寻常的长时间稳定性，同时这种设计使得ICP-MS很少需要重新校准，标准曲线长时间不变可以获得最大的仪器运行有效时间和优异的工作效率。
三锥设计除了具有一对采样锥和截取锥外，还具有一个对离子束最大限度提取的超截取锥（Hyper
Skimmer）。独特的两级降压设计保证了离子的膨胀扩散更小，从而使得样品在仪器内部的沉积更少。另外，由于三个锥从不需要调节电压，而且置于真空室外，可以对其快速、方便地拆卸，清洗和更换，大大减少仪器停机时间，提高了仪器的使用效率。
四级杆离子偏转器设计，使离子束发生90度偏转，最大限度地保证分析离子进入到四极杆，而所有中性组分完全去除。这一设计确保所有离子和中性组分永远不会碰撞到质谱内任何组件表面，保证了质谱优异的稳定性，并且无需清洗，大大降低了仪器的使用成本。而三锥四极杆偏转组合，使得这两种设计的优
势均发挥到了最佳状态。
通用池技术
2010年推出的通用池技术（Universal Cell
Technology，UCT）提供了基于动能甄别的碰撞池和基于四级杆质量过滤的反应池于一身的通用池技术。该技术根据样品需要消除干扰的水平和检出限的不同，可以给ICP-MS提供三种不同的分析模式：标准模式，碰撞模式和反应模式。其特点如下：1.采用“主动排空”设计完全排除通用池中的残留气体。只需把通用池关闭，就可以使ICP-MS运行真正的标准模式，彻底杜绝了老式“被动排空”设计的仪器在“标准模式下”也需要使用动能甄别（KED）来降低残留气体带来的潜在干扰，导致灵敏度下降的现象；2.
基于动能甄别（KED）碰撞模式适用于半定量分析，环境样品和未知样品测试，UCT中的碰撞模式提供了高性能和简单性的完美结合。碰撞模式通过向池中通入一种简单的无反应性的气体与分析物和干扰物进行碰撞，由于一般情况下干扰物的体积要大于分析物，所以在进行大量的碰撞后干扰物的能量要低于分析物，池中的反向电场将能量低的挡住，让能量高的通过。虽然分析物在碰撞中也会损失但干扰物损失的更多，从而提高了信噪比，部分元素可以获得比标准模式更好的检出限；3.
基于质量过滤的反应模式可以提供极低的检出限（即使是最复杂的基体），在消除所有干扰的同时灵敏度很少下降或没有下降。反应模式是通过向池中通入少量的具有反应活性的气体，该气体仅与干扰物反应使之变为电中性物质而消除，而未反应的气体和反应副产物则通过池中的四极杆过滤掉，只允许待分析的离子进入到质量分析器中，从而可以使用任何反应性的气体。
在有些应用领域，如食品分析或水体分析（美国EPA200.8测定应用水）需要在分析痕量元素的同时分析常量元素。虽然ICP-MS有9个数量级的检测能力，但过高的浓度仍然会使得检测器饱和。动态反应池或通用池所具备的选择性稀释技术能很好地实现常量元素与痕量元素的同时分析。如图3所示，动态反应池或通用池内的四极杆和主四极杆是同轴串联的。在测定超高含量元素时，不向池中通入任何气体的情况下调节池中四极杆的直流和交流电压，使其与主四极杆的质量扫描同步。进而在大幅提高质谱分辨率的同时，对超高含量元素起到选择性稀释作用。应用此技术，可以在一次分析中实现痕量元素（pg/L）和超高含量元素（1000mg/L）的同时测定。
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