[实用新型]一种信号平滑器

说明书

本实用新型公开了一种信号平滑器，用于锆石U‑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。本实用新型选用玻璃作为信号平滑器的制备材料，与ICP‑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，本实用新型对影响锆石U‑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‑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使得记忆效应影响分析结果准确性的问题。

技术领域

本实用新型涉及用于锆石U-Pb定年分析技术领域，具体涉及一种可替代LA-ICP-QMS中实时信号平滑器“Squid”的信号平滑器。

背景技术

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-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。

其中，因四级杆ICP-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。

尽管经过不断发展，但LA-ICP-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-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-QMS实时分析信号的波动。已报道的平滑器有baffled-type信号平滑器、cyclone-type信号平滑器、wire-type信号平滑器和“Squid”信号平滑器。

对于baffled-type和cyclone-type两种平滑器，在Thermo Electron VGPlasmaquad Omega ICP-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。

而wire-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，²³⁸U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¹¹¹Cd和¹¹⁴Cd的分析结果总是偏低。