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新品技術解碼|Avio 3000 ICP-OES的UV Boost功能:優(yōu)化遠紫外區(qū)分析物的測量

來源:珀金埃爾默企業(yè)管理(上海)有限公司   2026年10月15日 13:24  

引言

ICP-OES是一種穩(wěn)健的分析技術,能夠處理復雜基質(zhì),且無需使用專用的進樣系統(tǒng),即可實現(xiàn)對ppb級別濃度的準確測量。然而,部分元素(如砷、鉛、汞、磷、硒和鉈等)發(fā)射信號較弱,這意味著在低于20 ppb的濃度下進行準確且可重復的測量具有挑戰(zhàn)性。

這些元素的一個共同特點是其主發(fā)射線或次發(fā)射線位于光譜的遠紫外區(qū)(通常低于220nm)。UV Boost模式是Avio 3000 ICP-OES光譜儀的一項創(chuàng)新功能,可顯著提升該區(qū)域的靈敏度。

核心優(yōu)勢

提升紫外區(qū)信噪比

實現(xiàn)準確、穩(wěn)定的低濃度測量

讓高分辨模式成為日常分析

高分辨率大程度減少干擾,降低校正需求

賦予次靈敏線新的分析能力

UV Boost:提升低紫外區(qū)靈敏度

UV Boost是Avio 3000 ICP-OES上一種波長可選模式,可與徑向或軸向觀測方式結合,在高分辨率或標準分辨率模式下使用。該模式僅應用于用戶選定的特定波長。對于波長低于243nm的譜線,UV Boost模式通過垂直方向擴展狹縫,使更多光能量到達檢測器,從而提高靈敏度。由于狹縫僅在垂直方向上擴展,分辨率不受影響,而靈敏度則得到增強。圖1對比了“標準”模式與UV Boost模式下的狹縫,并以鉈在190 nm處的靈敏度提升為例進行說明。

優(yōu)化遠紫外區(qū)分析物的測量

圖1.標準模式(a)與UV Boost模式(b)下的狹縫對比,以及10 ppb Tl 190.801 nm譜線在不使用與使用UV Boost模式下的光譜圖

 

以As 188.979 nm為例,圖2清晰展示了UV Boost模式的優(yōu)勢。左側光譜圖顯示了使用(紅色)與未使用(藍色)UV Boost模式獲取的0.01 ppm As標準溶液譜圖。UV Boost模式顯著提高了As 188.979 nm的信背比,從而能夠測量更低的濃度。右側光譜圖將使用UV Boost模式獲取的0.01 ppm As標準譜圖與未使用UV Boost模式獲取的0.05 ppm As標準譜圖進行對比,證明了利用UV Boost模式可提升信背比。

優(yōu)化遠紫外區(qū)分析物的測量

圖2.As 188.979 nm處的光譜圖:a)使用(紅色)與未使用(藍色)UV Boost模式0.01 ppm As標準溶液;b)使用UV Boost模式0.01 ppm As標準溶液(紅色)與未使用UV Boost模式0.05 ppm As標準溶液(藍色)

 

Avio 3000 ICP-OES也可在高分辨率模式下運行,該模式下狹縫在水平方向更窄,可減少或消除干擾峰的影響。任何ICP-OES系統(tǒng)在高分辨率模式下的缺點是,由于到達檢測器的光量減少而導致靈敏度下降。然而,結合UV Boost模式,由于狹縫高度增加,可以部分恢復靈敏度,如圖3中鉈 (Tl) 的示例所示。高分辨率與UV Boost模式的結合,使得0.01 ppm Tl的雙重峰能夠?qū)崿F(xiàn)基線分離,同時與標準分辨率相比,顯著提高了信背比。

優(yōu)化遠紫外區(qū)分析物的測量

圖3.使用標準分辨率無UV Boost(a)、高分辨率無UV Boost(b)以及高分辨率結合UV Boost(c)模式10 ppb TI光譜圖,并附各模式狹縫示意圖

 

如圖4所示,在含有鉬 (Mo, 200 ppm) 的基質(zhì)中分析鉛 (Pb,0.02 ppm) 時,使用UV Boost模式結合高分辨率的優(yōu)勢顯而易見。在標準分辨率下(綠色譜圖),由于Mo峰的干擾重疊,無法識別Pb峰。在高分辨率下(紅色譜圖),Mo峰明顯變窄,但高分辨率導致的靈敏度損失使得Pb峰仍不可見。然而,當在高分辨率下結合UV Boost模式運行時(藍色譜圖),0.02 ppm的Pb峰清晰可見,與Mo峰分離,且與非UV Boost譜圖相比信背比更高。

 

優(yōu)化遠紫外區(qū)分析物的測量

圖4.在標準分辨率(綠色)、高分辨率(紅色)和高分辨率UV Boost(藍色)模式下含200 ppm Mo基質(zhì)中0.02 ppm Pb的光譜圖


UV Boost模式的另一優(yōu)勢是,能夠使用通常因強度較低而無實用價值的次發(fā)射譜線。

以金 (Au) 為例,其主發(fā)射線Au 267.595 nm發(fā)射強度不高。雖然UV Boost模式對Au 267.595 nm幫助不大,但其次發(fā)射線Au 208.209 nm(強度弱于Au 267.595 nm)將受益于UV Boost。圖5證明,在UV Boost模式下,Au 208.209 nm處可檢測到低至1 ppb的標準溶液,體現(xiàn)了其應用價值。

優(yōu)化遠紫外區(qū)分析物的測量

圖5.在UV Boost模式下獲取的Au 208.209 nm處1-25 ppb金標準溶液光譜圖

 

綜合考慮UV Boost模式的所有優(yōu)勢,與標準模式相比,能夠測量更低的濃度,從而實現(xiàn)更低的檢出限。

 

總結

Avio 3000 ICP-OES的UV Boost模式為分析譜線低于243 nm的元素開辟了新的可能性。靈敏度提高使得在標準和高分辨率模式下均能實現(xiàn)更低濃度的準確測量,并允許使用通常因強度不足而無法應用的次分析線。UV Boost模式的優(yōu)點在于它放大了ICP-OES 分析的潛力。

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