【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种通过系统分析样品的方法，其中，所述样品是固体样品并且包括第一化学元素和第二化学元素，其中，所述系统包括等离子体光谱仪和分析设备，其中，所述等离子体光谱仪被配置成成通过等离子体电离所述样品，从而产生离子和/或光子，并且分析所产生的离子和/或光子，其中，所述分析设备被配置成确定所述第一化学元素的浓度，其中，将所述样品以气溶胶的形式提供给所述等离子体光谱仪。本专利技术还涉及一种用于分析样品的系统，该系统包括等离子体光谱仪和分析设备。
技术介绍
1、等离子体光谱仪利用等离子体来电离样品并从样品产生离子和/或光子。离子通常通过质谱仪进行分析，而光子通常通过光学光谱仪进行分析。
2、在质谱仪中，样品的分子或原子首先被转变成气相并电离。对于电离，现有技术中已知的各种方法是可用的，例如通过等离子体电离样品的电感耦合等离子体电离(icp)。到目前为止，有几种不同类型的电感耦合等离子体质谱仪(icp-ms)可用，例如四极icp-ms或飞行时间icp-ms。
3、电离后，离子通过真空接口到达质量分析仪，在质量分析仪中将离子根据其质荷比m/z进行分离。不同类型的接口和操作模式例如基于静态或动态电场和/或磁场的应用，或者基于不同离子的不同飞行时间。特别地，不同类型的接口包括分析器的单个、多个或混合布置，例如四极、三四极、飞行时间(tof)、离子阱、orbitrap或磁扇区。最后，将分离的离子导向检测器，该检测器例如是光离子倍增器、离子电子倍增器，法拉第收集器、戴利检测器、微通道板或通道管中的一个。
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5、电感耦合等离子体通常用氩气维持。最近，已经描述了一种替代电离方法，其使用氮气来维持等离子体，即所谓的micap(微波电感耦合大气等离子体)，其可以应用于质谱分析以及光学光谱分析(参见us 9706635 b2)。micap产生对空气也是可持续的等离子体。如先前在us 63/375746中所述，氮维持的等离子体甚至可以用于将样品抽吸到质谱仪中并朝向等离子体。
6、然而，质谱仪和光学光谱仪都需要在含有已知化学元素浓度的标准或参考材料的帮助下进行校准。尽管对液体样品的校准已经确立，但对固体样品的校准仍然是一个问题。由于样品进入到等离子体中期间的小的样品不一致性，例如由于样品内颗粒大小或密度的差异，所以在等离子体光谱仪的检测器处获得的信号强度不是固定的，而是波动的。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的是提供一种方法和系统，利用该方法和系统可以以容易的方式校准等离子体光谱仪。
2、该目的是通过一种通过系统分析样品的方法来实现的，其中，所述样品是固体样品并且包括第一化学元素和第二化学元素，其中，所述系统包括等离子体光谱仪和分析设备，其中，所述等离子体光谱仪被配置成通过等离子体电离所述样品，从而产生离子和/或光子，并且分析所产生的离子和/或光子，其中，所述分析设备被配置成确定所述第一化学元素的浓度，其中，将所述样品以气溶胶的形式提供给所述等离子体光谱仪，其中，所述方法至少包括以下步骤：
3、-通过所述分析设备确定所述第一化学元素的浓度，
4、-确定所述等离子体光谱仪对所述第一化学元素和所述第二化学元素的灵敏度，
5、-通过所述等离子体光谱仪测量所述第一化学元素的信号强度，
6、-通过所述等离子体光谱仪测量所述第二化学元素的信号强度，
7、-通过所确定的第一化学元素的浓度、对所述第一化学元素和对所述第二化学元素的灵敏度以及所述第一化学元素与所述第二化学元素的信号强度来计算所述第二化学元素的浓度。
8、利用本专利技术，通过分析设备确定的第一化学元素的浓度用于校准等离子体光谱仪的信号强度。尽管固体样品的信号强度会波动，但所有信号强度都会以相同的顺序波动。因此，通过将确定的浓度分配给信号强度之一，即第一化学元素来校准信号强度。然后计算第二化学元素(以及其他化学元素)的浓度。
9、通常，每个化学元素由等离子体光谱仪以其相应的灵敏度检测，这在计算第二化学元素的浓度期间需要考虑。通常，第一化学元素和第二化学元素的相应灵敏度是在等离子体光谱仪的初始设置期间通常使用具有已知浓度的第一和第二化学元素的参考标准确定的。
10、有不同的方式来计算第二化学元素的浓度：一种方式是确定第一化学元素和第二化学元素的信号强度的比率，确定对第一化学元素和对第二化学元素的灵敏度的比率，将所确定的第一化学元素的浓度与灵敏度的比率相乘并将结果除以所确定的信号强度的比率。
11、另一种方式是确定第一化学元素和第二化学元素的信号强度的比率，确定对第一化学元素的灵敏度和对第二化学元素的灵敏度的比率，将所确定的第一化学元素的浓度除以第一化学元素的信号强度，然后将结果与第二化学元素的信号强度和灵敏度的比率相乘以便获得第二化学元素的浓度。
12、还可以有其他方式来计算第二化学元素的浓度，这些也落入本专利技术的范围内。
13、通常，等离子体光谱仪被配置成以比分析设备高得多的精度来确定(至少)第二元素的浓度。因此，优选通过等离子体光谱仪来确定第二化学元素的浓度。
14、有许多从固体样品生产气溶胶的方法，这些都落入本专利技术的范围。
15、在一个实施例中，样品是粉末或灰尘或岩石样品或土壤样品或药物或食品样品。
16、在另一个实施例中，对样品的表面进行机械加工，使得样品部分地形成气溶胶的形式。可以对样品表面进行机械加工，使得例如通过钻孔、刮擦或研磨从其表面产生灰尘或粉末。灰尘或粉末可以与周围的大气(例如空气)一起形成气溶胶。
17、此外，可以以实心圆柱体的形式提供样品。可以通过表面钻取获得实心圆柱体。为了在地中，特别是地下找到金属或其他贵重元素，向地中钻取长达1公里或更长的长圆柱体。将圆柱形样品带到地表，并对其化学元素进行分析。
18、在另一个实施例中，通过暴露于机械加工、光、电力和/或声波，使样品形成气溶胶的形式。样品可以暴露在强光或激光脉冲下，从而从样品表面产生灰尘或粉末。类似地，样品也可以暴露于聚焦的超声波，从而从样品的表面产生灰尘或粉末。同样，气溶胶可以在空气中形成，并以此形式提供给等离子体光谱仪。
19、本专利技术的目的还通过一种用于分析样品的系统来实现，所述系统包括等离子体光谱仪和分析设备，其中，所述样品是固体样品并且包括第一化学元素和第二化学元素，其中，所述等离子体光谱仪被配置成通过等离子体电离所述样品，从而产生离子和/或光子，并且分析所产生的离子和/或光子，其中，所述分析设备被配置成确定所述第一化学元素的浓度，其中，将所述样品以气溶胶的形式提供给所述等离子体光谱仪，其中，所述系统被配置成执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
20、利用本专利技术，等离子体光谱仪关于固体样品本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种通过系统(1)分析样品(2)的方法，其中，所述样品(2)是固体样品，并且包括第一化学元素和第二化学元素，其中，所述系统(1)包括等离子体光谱仪(21)和分析设备(22)，其中，所述等离子体光谱仪(21)被配置成通过等离子体(6)电离所述样品(2)，从而产生离子和/或光子，并分析所产生的离子和/或光子，其中，所述分析设备(22)被配置成确定所述第一化学元素的浓度，其中，将所述样品(2)以气溶胶的形式提供给所述等离子体光谱仪(21)，其中，所述方法至少包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，
5.根据权利要求4所述的方法，
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，
7.一种用于分析样品(2)的系统(1)，包括等离子体光谱仪(21)和分析设备(22)，其中，所述样品(2)是固体样品，并且包括第一化学元素和第二化学元素，其中，所述等离子体光谱仪(21)被配置成通过等离子体(6)电离所述样品(2)，从而产生离子和/或
8.根据权利要求7所述的系统(1)，
9.根据权利要求7-8中任一项所述的系统(1)，
10.根据权利要求7-9中任一项所述的系统(1)，
11.根据权利要求7-10所述的系统(1)，
12.根据权利要求7-11中任一项所述的系统(1)，
13.根据权利要求7-12中任一项所述的系统(1)，
14.根据权利要求7-13中任一项所述的系统(1)，
15.根据权利要求7-14中任一项所述的系统(1)，
...【技术特征摘要】
1.一种通过系统(1)分析样品(2)的方法，其中，所述样品(2)是固体样品，并且包括第一化学元素和第二化学元素，其中，所述系统(1)包括等离子体光谱仪(21)和分析设备(22)，其中，所述等离子体光谱仪(21)被配置成通过等离子体(6)电离所述样品(2)，从而产生离子和/或光子，并分析所产生的离子和/或光子，其中，所述分析设备(22)被配置成确定所述第一化学元素的浓度，其中，将所述样品(2)以气溶胶的形式提供给所述等离子体光谱仪(21)，其中，所述方法至少包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，
3.根据权利要求1-2中任一项所述的方法，
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，
5.根据权利要求4所述的方法，
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，
7.一种用于分析样品(2)的系统(1)，包括等离子体光谱仪(21)和分析设备(22)，其中，所述样品(2)是固体样品，并且...
【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯·格罗斯曼，尤里·卡林依特成科，沃尔弗拉姆·魏斯海特，菲利普·弗雷德里克·舒尔茨，
申请(专利权)人：耶拿分析仪器有限两合公司，
类型：发明
国别省市：
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