一种信号平滑器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种信号平滑器，用于锆石U

【技术实现步骤摘要】
一种信号平滑器


[0001]本技术涉及用于锆石U
‑
Pb定年分析
，具体涉及一种可替代LA
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ICP
‑
QMS中实时信号平滑器“Squid”的信号平滑器。

技术介绍

[0002]自从1985年Alan Gray将激光剥蚀技术(laser ablation，LA)引入电感耦合等离子体质谱(Inductively coupled mass spectrometry，ICP
‑
MS)，LA
‑
ICP
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MS被广泛应用于固体样品的主量和微量元素分析。相对于ICP
‑
MS溶液分析，该技术无需样品前处理，避免了样品损失和消解不完全，以及降低了引入污染的风险，信号的背景值也较低，氢氧化物和氧化物光谱干扰大大减小，且能在微纳尺度上对样品信息进行刻画，因此LA
‑
ICP
‑
MS在复杂的地质样品分析优势明显，常应用于地质样品的整体分析、岩石和单矿物的元素分布研究和U
‑
Pb同位素定年等。
[0003]其中，因四级杆ICP
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MS即ICP
‑
QMS仪器购置及运行成本均较低，仅需2分钟就能完成40多种元素的含量测定，已成为锆石U
‑
Pb定年等研究的首选微区分析技术。
[0004]尽管经过不断发展，但LA
‑
ICP
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QMS分析结果的准确度和精密度依然受基体效应、激光剥蚀束斑大小、激光频率以及ICP
‑
QMS顺序捕捉离子信号的方式等影响。近年来，有研究报道激光剥蚀系统样品气溶胶传输系统的分散性也影响LA
‑
ICP
‑
QMS分析结果，当传输系统分散性低时ICP
‑
QMS实时分辨信号波动现象明显，导致分析结果误差增大。许多研究者在激光剥蚀池和ICP
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QMS之间通过增加信号平滑器以增大气溶胶的分散性的方式减小ICP
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QMS实时分析信号的波动。已报道的平滑器有baffled
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type信号平滑器、cyclone
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type信号平滑器、wire
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type信号平滑器和“Squid”信号平滑器。
[0005]对于baffled
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type和cyclone
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type两种平滑器，在Thermo Electron VG Plasmaquad Omega ICP
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QMS和MicroLas GeoLas200 CQ 193nm准分子激光联用中，以16μm激光束斑原位分析NIST SRM 610玻璃标样时，可以有效减小激光频率2Hz工作条件下的信号波动，实时信号值偏差从30％分别减小到4.0％和5.6％，但信号强度降低了15
–
20％，锆石国际标样91500的U
‑
Pb年龄结果准确度偏低，年龄误差高达61M(2SD，n＝10)，同时未提及如何去除沉积在信号平滑器内壁的微纳气溶胶颗粒。
[0006]而wire
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type平滑器的材质为不锈钢材质，不易塑性和调整平滑器结构，其应用于Agilent 7500a ICP
‑
QMS和GeoLas 2005193nm准分子激光联用原位分析，以激光频率1Hz、44μm激光束斑原位分析NIST SRM 610玻璃标样时，
238
U实时信号强度的偏差从18％降低到1.6％，尽管不影响冲洗时间，但信号降低了10％，且
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Cd和
114
Cd的分析结果总是偏低。
[0007]M
ü
ller等专门为低分散、双体积的激光剥蚀池设计了“Squid”信号平滑器，即由内径为2.4mm、长度不一的10根特氟龙直管组合成(25.5
–
47cm)，应用于RESOlution M
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50193nm准分子激光剥蚀系统
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Agilent 7500ce/cs ICP
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QMS定量分析NIST SRM 612和MPI
‑
DING系列玻璃标样的微量元素，1Hz激光频率工作条件下依然可得到平滑的信号，但信号上升和冲洗时间较不使用平滑器时均长50％。
[0008]当前，该“Squid”信号平滑器已商业化配置在与激光联用的Agilent系列ICP
‑
QMS分析仪器中。在实际使用过程中，激光剥蚀产生的微纳气溶胶颗粒会在信号平滑器内壁上附着，长期堆积易导致记忆效应，引入污染使分析结果准确度下降。而该信号平滑器因其材料为塑料，清洗方式为采用气溶胶载气进行冲洗，显然无法彻底去除内壁上沉积的气溶胶颗粒。
[0009]因此，当前急需研制开发既能有效降低LA
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ICP
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QMS元素实时信号波动，清洗又便捷的信号平滑器，以解决平滑器因微纳气溶胶沉积对分析结果产生影响的潜在风险，从而提高LA
‑
ICP
‑
QMS定量分析的稳定性和准确性。

技术实现思路

[0010]本技术的目的在于提供寻求LA
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ICP
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QMS中实时信号平滑器“Squid”的替代方案。
[0011]为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0012]一种信号平滑器，用于锆石U
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Pb定年分析，其具有一空心的腔体及与所述腔体相通的气路入口与气路出口，所述腔体由玻璃材质制备而成，所述腔体的腔内体积V满足16.3mL≤V≤25.1mL。
[0013]优选地，所述腔体的腔内体积V满足16.3mL≤V≤21.2mL。
[0014]优选地，所述腔体呈圆柱形，所述腔体的内径不大于4cm。
[0015]优选地，所述气路入口及所述气路出口呈管状，分布在所述腔体的两侧；所述气路入口及所述气路出口的内径为4mm，外径为6mm。
[0016]优选地，所述腔体的腔内体积V＝21.2mL，所述腔体的内径为3cm。
[0017]采用上述技术方案后，本技术与
技术介绍
相比，具有如下优点：
[0018]1、首先，本技术选用玻璃作为信号平滑器的制备材料，与ICP
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MS矩管(用于作为产生等离子体离子源的核心载体)材质一致，不会引入其他可能的分析信号干扰等问题，同时玻璃材质还具备清洗简单、彻底，且材料极易获得，成型工艺简单等优点；其次，本技术对影响锆石U
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Pb定年分析的因素进行探究，将信号平滑器的腔内体积为16.3mL
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25.1mL，可以满足分析需求；最后，其可清洗性真正解决了“Squid”等信号平滑器清洗困难本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种信号平滑器，用于锆石U
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Pb定年分析，其具有一空心的腔体及与所述腔体相通的气路入口与气路出口，其特征在于：所述腔体由玻璃材质制备而成，所述腔体呈圆柱形，所述腔体的腔内体积V满足16.3mL≤V≤25.1mL。2.如权利要求1所述的一种信号平滑器，其特征在于：所述腔体的腔内体积V满足16.3mL≤V≤21.2mL。3.如权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭细娟，刘艳荣，熊东阳，郭龙飞，刘晨曦，王龙，栾燕，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：