[发明专利]电子轰击离子源无机质谱分析中谱线干扰的校正方法

说明书

技术领域

本发明属于无机质谱的定量分析技术领域，特别是提供了一种电子轰击离子源无机质谱分析中谱线干扰的校正方法，适用于飞行时间质谱、四极质谱或者磁式质谱。

背景技术

质谱分析技术的原理是：把中性状态的待测物离子化，用电场使离子获得动能，使离子在特殊的电场、磁场或无场区飞行，依靠不同的质量分析原理，不同质荷比(质量和电荷数之比，m/z)的离子相互分离并在不同时空条件下到达检测器。对检测器产生的系列信号进行采集、处理，进而获得待测物中各成分定性、定量结果。理论上能实现离子化的物质都可以通过质谱进行分析，同时质谱灵敏度很高，因而质谱分析技术的应用领域非常广泛。

以无机物为分析对象的无机质谱较多地采用电子轰击(EI)离子源，这种离子源成本低廉，离子化率高。但电离能量高，很容易使无机化合物的化学键断裂，形成各种碎片离子、双电荷至多电荷离子等。从而使获得的谱图复杂化，具有分析价值的离子受到干扰，导致定量分析结果不准确。

最常用的解决方法是：

1、选择没有干扰的谱线。对于一种待测物质，在EI离子源的作用下，一般会有多个离子产物。只要产率稳定，都可作为质谱分析对象，即分析谱线。但如下情况下无法采用这种方法：1)找不到没有干扰的谱线；2)没有干扰的谱线灵敏度太低，不满足分析需要。

2.通过物理或化学分离，将干扰成分相互分离后，分别分析。这种方法需要增加分离装置或试剂，而分离过程也延长了分析的时间。导致成本的增加和效率的降低，特别对于需要快速测量或在线分析的任务，不能适用。

在上述情况下，可采用本发明的方法，即通过对谱线干扰来源、干扰规律的研究，用数学方法扣除干扰的影响，并通过质谱的软件实现干扰扣除过程的自动化。

发明内容

本发明的目的是提供一种电子轰击离子源无机质谱分析中谱线干扰的校正方法，在电子轰击离子源无机质谱分析中，谱线之间发生干扰时的数学校正方法。适用于飞行时间质谱、四极质谱或者磁式质谱；用于解决无机质谱分析过程中质荷比相同或非常接近的不同离子之间相互干扰导致的定量分析结果不准确的问题。优点是不必增加任何装置，不额外使用试剂，不增加分析成本和时间。特别适用于在线分析、快速分析任务。

本发明的核心是计算出干扰源的信号强度，从被干扰的待测物质分析谱线的总信号中加以扣除后，再计算待测物的含量。其中信号强度可以是离子数或者电压信号。计算干扰信号强度的依据是，在离子源工作条件恒定的条件下同一物质不同离子产物的产率恒定原则。即利用干扰物其它离子产物的质谱信号计算其对待测物离子谱线的干扰。

基于上述目的，本发明的实施步骤为：

1.某待测物质的待测组分X，在EI源的作用下产生质荷比不同的离子(1到5种)，其中待测成分X唯一可选择的质谱分析对象是离子x，即分析谱线为x；待测物所含另一种组分S，有一种离子产物，记为s_ix，由于质荷比同离子x相同，或者质谱仪的分辨能力不能区分其差别，从而在x分析谱线位置产生干扰；组分S还有另一种离子产物，记为s，不受质谱干扰；

2.选用3到11个组分S含量已知的、不含组分X且所含其他成分不会在离子x分析谱线处产生干扰的组分S的系列标准物质或样品(以下简称标样)；当待测物是混合气体样品，应选用背景同待测物相同的气体标样；当待测物是固体样品，应选用基体同待测物相同的固体标样；标样系列的含量范围应覆盖待测物中组分S的含量。

3.打开质谱仪，设置和优化测量参数。把步骤(2)中标样分别引入质谱进行检测，获取由各标样产生的离子s_ix和离子s的质谱峰信号，并对质谱信号进行扣除背景、剔除异常、放大、积分处理；以处理后的离子s的质谱信号，记为I_s，为横坐标，处理后s_ix离子的质谱信号，记为I_six，为纵坐标，绘图获得组分S对组分X质谱干扰的校准曲线及公式，由此获得如下函数关系，表示为：

I_Six＝f(I_S)                                    (1)

当组分S同时也为待测组分，则以I_s为纵坐标，以系列标样中组分S的含量C_S为横坐标，绘图获得组分S的校准曲线及公式；