樣品溶液通過蠕動泵導入到氣動霧化器中。霧化器將溶液帶入到高速氬氣流的尖端，從而形成很細的氣溶膠。霧化后的樣品根據液滴大小在噴霧室中被分散。大的液滴被阻擋，而小的液滴隨著氣流進入到等離子體中。連續供給的射頻場形成了由氬原子、離子和電子組成的高能量的氬等離子體。等離子體最熱的部位能達到6000-8000 K。在等離子體中，氣溶膠液滴被蒸發、原子化和離子化。離子是通過一個金屬錐（采樣錐）的采樣孔在大氣壓下進入到約為2 mbar的擴散區域，隨后通過第二個金屬錐（截取錐）的孔徑進入到中間室。
靜電離子透鏡系統通過一個差式的小孔將離子束聚焦到約為10-7mbar的分析器室。這些離子在四極桿上按照質荷比大小以微秒級的時間尺度被過濾。被選擇的質量數在一個離散的打拿極電子倍增器上被檢測。倍增器有兩種同步操作模式：脈沖計數和模擬。這兩種模式相結合能無縫檢測橫跨8-9個數量級的信號。“交叉校準”檢測器用于將模擬計數轉換成等量的脈沖計數。檢測器的輸出信號與氣溶膠中元素的濃度成比例關系，因此如果將儀器響應值與已知濃度的標樣做校準曲線就能計算未知樣品的濃度。
Thermo iCAP Q系列ICP-MS的技術特點
較低的檢出限要求，在藥物分析中幾個重點的重金屬元素限值較低。iCAP Q ICPMS具有極低的背景等效濃度（BEC），因此對于上述的低含量元素可以獲得理想的檢出限，因此可以完成苛刻的痕量分析。高低含量元素同時分析，藥物中的往往同時關注高含量元素如K Na, Ca, Mg, Ba, Sr等元素，在多數樣品含量均在 µg/mL（ppm）的水平，最高可以高達100 µg/mL以上。高含量元素分析并不是ICP-MS分析的優勢，ICP-MS最大的特點還是低檢出限以及痕量分析能力。但是考慮到國標要求測定的無機元素高達31種，因此快速，簡便的多元素同時分析對ICP-MS用戶是非常重要的。iCAP Q ICP-MS配置的高性能檢測器具有高達9個數量級的線性范圍，可以從<1cps到10^10cps之間做出線性響應。即便如此，對于高含量的堿金屬與堿土金屬分析，我們還需要對儀器稍作調整，使檢測器工作在適中的強度下，從而延長檢測器壽命，降低使用成本。iCAP Q ICP-MS標準配置的Xt接口具有非常理想的靈敏度響應特點，即靈敏度隨著質量數增加而增高，因此對于高含量的輕質量元素，可以提高更高的檢測上限，無需任何高級技術，皆可在Xt接口上分析高達200 ppm的Na溶液，而同時并不影響低含量的重金屬元素的準確測定。
采用高分辨率技術（High Resolution），可以進一步衰減高含量元素靈敏度，軟件中只需點擊設置即可使用。采用CCT技術不僅可以去除干擾，同時也可以有效降低輕質量元素靈敏度，因此也可以作為藥物中高含量元素分析的模式選擇。另外，將HPLC、IC等色譜與ICP-MS連用進行元素的多種元素形態分析已經成為一種趨勢，被越來越被的更多的用戶和實驗所認可。
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