
【化】 isotope dilution spark source mass spectrometry
isotope; isotopes
【化】 isotope; isotopes
【醫】 isotope
dilute
【醫】 areosis; attenuate; attenuation; dil.; dilute; dilution
【化】 spark source mass spectrometry
同位素稀釋火花源質譜法(Isotope Dilution Spark Source Mass Spectrometry, ID-SSMS)是一種結合了同位素稀釋技術與火花源電離的高精度質譜分析方法,主要用于固體樣品中痕量元素的定性和定量分析。以下從漢英詞典角度分層解釋其核心概念:
同位素稀釋 (Isotope Dilution)
通過向樣品中加入已知量的目标元素同位素(稀釋劑),利用同位素比值變化計算待測元素濃度。該方法可消除基體效應,顯著提升準确性。
例:加入 ce{^{54}Fe} 稀釋劑測定樣品中的鐵含量。
火花源 (Spark Source)
利用高頻高壓電火花使固體樣品表面電離,産生離子束。適用于金屬、半導體等導電材料直接分析,無需複雜前處理。
原理:電極間脈沖放電産生 ce{10 - 10 K} 高溫等離子體。
質譜法 (Mass Spectrometry)
按質荷比(m/z)分離離子并檢測,通過質量譜圖鑒定元素及同位素組成。公式表示為:
$$ frac{m}{z} = frac{B r}{2V} $$
其中 ( B ) 為磁場強度,( r ) 為離子軌道半徑,( V ) 為加速電壓。
研磨固體樣品至均勻粉末,與同位素稀釋劑混合壓片。
在真空室中施加高壓火花,使樣品離子化。
離子經磁場分離,檢測器記錄同位素信號強度比。
根據稀釋劑與待測元素同位素比值變化計算濃度:
$$ Cx = C{spike} frac{M{spike}}{Mx} frac{R{obs} - R{spike}}{Rx - R{obs}} frac{Ax}{A{spike}} $$
其中 ( R ) 為同位素比值,( A ) 為同位素豐度。
該方法在核材料分析(如鈾濃縮監測)和地質标樣定值中具有不可替代性。例如:
參考文獻來源(基于公開學術資源):
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同位素稀釋火花源質譜法是一種結合同位素稀釋技術與火花源質譜分析的高靈敏度定量分析方法,主要用于複雜樣品中痕量元素的測定。以下從定義、原理、應用及特點等方面進行解釋:
如需進一步了解公式推導或具體實驗步驟,可參考、13等來源的完整文獻。
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