激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法测定纯钌中19种杂质元素

建立了激光剥蚀-电感耦合等离子-体质谱法(LA-ICP-MS)法测定纯钌中Mg、Al、Fe、Ni、Cu、Zn、Rb、Rh、Pd、Mo、Ag、Cd、Sn、Ba、Ir、Pt、Au、Pb和Si等19种杂质元素的分析方法。优化了仪器参数：给出了激光能量为60%,剥蚀孔径为110 μm,扫描速率为50 μm/s,脉冲频率为10Hz,载气流量为0.74L/min条件下,信号强度和稳定性最佳。由于钌标准样品难以获得,本文选择用纯钌粉样品,高温高压溶解后,采用ICP-MS定值所测元素（除硅外）。根据钌粉样品的ICP-MS定值结果确定了测定元素的相对灵敏度因子（RSF）,对归一法结果进行较正,提高了方法准确度。方法的检出限为：0.001~12.81μg/g,相对标准偏差(RSD)为：10%～30%。采用本方法测定纯钌中杂质元素,结果与ICP-MS测定的结果吻合。     

直流辉光放电质谱法测定高纯二氧化锗中的16种杂质元素及其相对灵敏度因子的求取

取高纯GeO_2粉末5.00g(颗粒度小于30μm)5份,其中一份作为空白,其余4份中依次加入Li、Be、Mg、Al、Ti、V、Cr、Fe、Ni、Co、Cu、Zn、Sn、Sb、Tl、Pb等16种元素的标准溶液,使其浓度梯度为0,0.4,1.0,2.0,5.0μg·g~(-1),于烘箱中100℃烘干。充分研磨混匀后制得GeO_2粉末中含16种杂质元素的控制样品。取高纯铟按方法规定压制成直径约为15mm的In薄片。取5片铟薄片,取适量上述5个GeO_2控制样品分别置于铟薄片上,盖上数层称量纸后用手动压紧压实,使铟薄片上的控制样品的直径约为4mm,并分别进行直流辉光放电质谱法(dc-GD-MS)测定。选择放电电流为1.8mA,放电电压为850V,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定控制样品中各杂质元素的含量,并将这些测定值作为标准值。将ICP-MS测定所得待测元素和基体元素的离子束强度比值为横坐标,以与其对应的信号强度为纵坐标绘制校准曲线,曲线的斜率即为各元素的相对灵敏度因子(RSF)值。所得16种元素的校准RSF(calRSF)值和仪器自带的标准RSF(stdRSF)值之间存在显著的差异,其比值大都在2～3之间。由此可见制备的一组GeO_2粉末控制样品不仅建立了各元素的工作曲线,而且获得了与基体相匹配的RSF值,解决了用GD-MS测定高纯GeO_2中16种杂质元素的问题。     

辉光放电质谱法测定高纯钛中痕量杂质元素及其相对灵敏度因子校正EI北大核心CSCD

通过选择合适的同位素及分辨率,建立了辉光放电质谱法(GDMS)测定高纯Ti中57种痕量杂质元素的方法。辉光放电过程优化条件为Ar流量500 mL/min,放电电流2.2 mA,预溅射时间30 min。利用高纯Ti标准样品获得了与基体匹配的13种元素的相对灵敏度因子(RSF)值。用建立的方法对高纯Ti溅射靶材样品进行检测,主要杂质元素为Al, Si, S, Cl, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zr,含量在0.051~2.470μg/g之间,相对标准偏差(RSD)<23%,杂质总量<5μg/g。其中,Ca, Nb元素的检出限为0.5μg/g,其余元素的检出限低至10 ng/g级或1 ng/g级,而且Th, U元素的检出限达到0.1 ng/g。该方法能够满足5N级高纯金属Ti溅射靶材的检测要求。     

辉光放电质谱（GDMS）法校正高纯氧化铋中19种元素的相对灵敏度因子

采用标准溶液加入法往高纯氧化铋中加入混合标准溶液,烘干并研磨均匀,制备了5个高纯氧化铋的控制样品。再挑取适量的粉末样品压在高纯铟薄片上,建立了辉光放电质谱(GDMS)法校正高纯氧化铋中的Mg、Al、Ca等19种元素相对灵敏度因子的方法。实验考察了放电参数和制样面积对基体信号强度和稳定性的影响,优化后的辉光放电电流为1.8mA,放电电压为950V,压在铟薄片上的高纯氧化铋直径约为6～8mm。通过选择合适的同位素,在4000的中分辨率下测定即可消除质谱干扰。为了验证加标回收的准确性,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法对控制样品进行测定,所有元素的加标回收率都在80%以上。采用GDMS法测定5个控制样品并结合ICP-MS法的测定值建立工作曲线,大部分元素的线性均达到0.995以上;除Al、Ga、Sb外,大部分元素的校准相对灵敏度因子(calRSF)和仪器自带的标准相对灵敏度因子(stdRSF)的比值都在1/2～2之间,说明GDMS的半定量分析不会有数量级的差别。但对于某些需要准确测定纯度的定量分析,则必须采用基体相匹配的RSF值进行校正。     

直流辉光放电质谱法测定多晶硅中关键杂质元素的相对灵敏度因子

采用直流辉光放电质谱(dc-GD-MS)测定多晶硅中关键杂质元素的相对灵敏度因子(RSF).标样制作过程中主要是在连续通入氩气条件下将固定量的非标准多晶硅样品熔化,向硅熔体中均匀掺入浓度范围为1～30 μg/g的关键杂质元素(如B和P),采用快速固化法制成标样;再将制成的标准样品加工成一系列适合GD-MS扁平池(Flat Cell)的片状样品(20 mm×20 mm×2mm).采用二次离子质谱法(SI-MS)对标准样品中关键掺杂元素进行多次定量测定,取平均值作为关键杂质元素的精确含量.优化一系列质谱条件后,运用GD-MS对标样中关键掺杂元素的离子强度进行多次测定,计算平均结果,得到未校正的表观浓度,利用标准曲线法计算出关键杂质元素的相对灵敏度因子.     

辉光放电质谱法研究高纯氧化铋中19种元素的相对灵敏度因子

采用标准溶液加入法,往高纯氧化铋中加入混合标液,烘干并研磨均匀,制备了5个高纯氧化铋的控制样品。在挑取适量的粉末样品压在高纯铟薄片上,建立了辉光放电质谱法(GDMS)研究高纯氧化铋中的Mg、Al、Ca等19个元素相对灵敏度因子的方法。实验考察了放电参数和制样面积对基体信号强度和稳定性的影响,优化后的辉光放电电流为1.8 mA,放电电压为950 V,压在铟薄片上的高纯氧化铋直径约为6~8 mm。通过选择合适的同位素,在4000的中分辨率下测定即可消除质谱干扰。为了验证加标的准确性,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对控制样品进行测定,所有元素的回收率都在80%以上。采用GDMS法测定5个控制样品并结合ICP-MS的测定值建立工作曲线,大部分元素的线性均达到0.995以上;除Al、Ga、Sb外,大部分元素的校准相对灵敏度因子(calRSF)和仪器自带的标准相对灵敏度因子(stdRSF)的比值都在1/2~2之间,说明GDMS的半定量分析不会有数量级的差别。但对于某些需要准确测定纯度的定量分析,则必须采用基体相匹配的RSF值进行校正。     

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法测定碳化硅器件中杂质元素

采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS),以NIST玻璃标准物质制作校准曲线,29Si为内标,相对灵敏度因子(RSF)校准标样和样品间的基体效应,对碳化硅陶瓷器件中9种痕量元素(B,Ti,Cr,Mn,Fe和Ni等)进行定量测定。选择线性扫描方式,激光剥蚀孔径为150μm,氦气和氩气流量为0.7 L/min时,信号稳定性和灵敏度最佳。经内标校准后,各元素标准曲线的线性有较大改善,线性相关系数为0.9981~0.9999。以建立的方法对碳化硅标准参考物质(BAM-S003)中的痕量元素进行测定,并与标准参考值进行对比,结果一致,证实了LA-ICP-MS方法应用于碳化硅样品检测的准确性和有效性。采用本方法定量测定碳化硅器件中痕量元素,结果与辉光放电质谱法(GD-MS)测定的结果比较一致。元素B,Ti,Cr,Mn,Fe,Ni,Cu,Sr和La的检出限为0.004~0.08 mg/kg,相对标准偏差(RSD)小于5%。     

高流速辉光放电质谱法测定纯镍中41种痕量元素

建立了高流速辉光放电质谱法（GDMS）测定纯镍中41种痕量元素含量的分析方法。使用有证标准物质IARM 190A校正其中29种元素的相对灵敏度因子（RSF）,其他12种元素采用标准RSF。在放电电流40 mA、放电电压1000 V、气体流速400 mL/min条件下,对样品预溅射20 min后进行测定。各元素的方法定量限在0.0000001%～0.000054%之间。应用该方法分析2个纯镍样品中的41种痕量元素,测定结果与高分辨电感耦合等离子体质谱法（HR-ICP-MS）、原子荧光光谱法（AFS）、高频感应炉燃烧红外吸收法测定结果一致,当待测元素含量大于0.0001%时,结果的相对标准偏差（RSD）为0.1%～13%;当待测元素含量在0.00001%～0.0001%之间时,测定结果的RSD为0.4%～46%;当待测元素含量小于0.00001%时,测定结果的RSD为7.4%～48%。     

辉光放电质谱法测定超高纯铝中痕量杂质元素EI北大核心CSCD

采用辉光放电质谱法(GDMS)分析超高纯铝样品(含铝量≥99.9995%)中B,Mg,Si,P,Cl,Ti等44种主要杂质元素,并且与电感耦合等离子体质谱法(ICPM S)进行对比,主要杂质元素含量检测结果一致。本工作对质谱干扰的排除和预溅射过程时间的确定进行了讨论,采用高纯铝标样对高纯铝中26种主要元素相对灵敏度因子(RSF)进行校正和验证,并考察了检测结果的准确性和精密度。结果表明,GDMS是超高纯铝样品直接测定的最有效手段之一。     

辉光放电质谱法测定超高纯铜溅射靶材中痕量杂质元素及其相对灵敏度因子的求取北大核心CSCD

通过选择合适的同位素及分辨率,提出了辉光放电质谱法(GDMS)测定超高纯铜溅射靶材中39种痕量杂质元素的分析方法。对辉光放电过程中的参数进行了优化,条件如下:放电气体流量为450 mL·min^(-1),放电电流为2.00 mA,预溅射时间为20 min。由于高纯铜的GDMS标准样品极难获得,为提高痕量杂质元素的检测准确度,在现有的标准样品条件下,利用高纯铜标准样品只获得了与基体匹配的21种杂质元素的相对灵敏度因子(RSF),其余18种杂质元素的RSF只能按照仪器自带的标准RSF进行计算。参照美国材料与试验协会的标准ASTM F1593-08(2016)的TypeⅢ中的第2种方法计算33种杂质元素的检出限,而其他6种主要杂质元素因其含量高于仪器噪声水平而无法用此法得到检出限。用GDMS对超高纯铜溅射靶材样品进行了检测,主要杂质元素为硅、磷、硫、氯、铁、银,检出量为0.015~0.082μg·g^(-1),杂质总量小于1μg·g^(-1)。除锌、碲、金的检出限在10 ng·g^(-1)级外,其余元素的检出限能够达到ng·g^(-1)级,其中钍、铀的检出限甚至达到了0.1 ng·g^(-1)级,说明方法能够满足GB/T 26017-2010中的6N(99.9999%)超高纯铜溅射靶材的检测要求。     

辉光放电质谱法测定核级石墨粉中痕量杂质

建立了直流辉光放电质谱法(DC-GDMS)测定核级石墨粉中痕量杂质元素的方法。用一定的压力将石墨粉镶嵌在高纯铟片上,形成一个直径约为5 mm的圆形石墨薄层,用铟片辅助石墨粉放电,实现了粉状样品直接检测。优化的实验条件为放电电流0.8 mA,放电电压1.2 kV,放电气体流速0.437 mL/min。用石墨粉标准样品(19J T61029)单点校准了仪器相对灵敏度因子,消除基体效应,实现15个关键杂质元素定量分析。方法检出限为5.0 ng/g,在单侧0.05显著性水平下,利用Student's t检验,方法测定结果t值均小于临界值,与标准值无显著性差异。相对标准偏差(RSD)均小于10%。本方法与电感耦合等离子体光谱法测定结果比较,相对误差在2.4%~17.4%之间。     

微波消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法测定硅石中五种杂质元素

采用微波消解溶解样品,建立ICP-MS法测定硅石中锰、铜、钒、钛、铬5种杂质元素的方法。探讨了溶解样品及消除干扰的最佳方式,选用Sc(10μg/L)为内标,动态反应池(DRC)模式进行测定。方法检出限为0.1mg/kg(51V)~1.66 mg/kg(47Ti),加标回收率在88.6%~109%,相对标准偏差均小于3%。方法快速准确,精密度好,检出限低,适合硅石中5种杂质元素的测定。     

标准溶液配制用碳酸锂纯物质中杂质含量的测定

从高纯碳酸锂中杂质含量测定出发,研讨了标准溶液配制用原料的杂质测定方法,首先利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法对高纯碳酸锂进行半定量分析,再依据半定量分析结果选择ICP-MS、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法、原子吸收光谱(AAS)法等方法对相应元素(杂质含量0.001%)进行定量分析,通过扣除杂质含量得出高纯碳酸锂纯度大于99.991%。从而建立了一个准确、高效,覆盖元素种类多的高纯物质中杂质含量的分析方法     

Comparison between the use of direct current glow discharge mass spectrometry and inductively coupled plasma quadrupole mass spectrometry for the analysis of trace elements in nuclear samples

The quantitative determination of trace elements in nuclear samples by GDMS and ICP-MS is presented and compared. Spectral interferences, matrix effects, detection limits, precision and accuracy are discussed. Results for selected samples demonstrated that both techniques are complementary. The use of a multi-standard solution provides the most accurate results in ICP-MS, whereas in GDMS this is achieved by relative sensitivity factors (RSF) matrix matched. Nevertheless, the use of standard RSF allows a fast screening.     

Comparison between the use of direct current glow discharge mass spectrometry and inductively coupled plasma quadrupole mass spectrometry for the analysis of trace elements in nuclear samples

The quantitative determination of trace elements in nuclear samples by GDMS and ICP-MS is presented and compared. Spectral interferences, matrix effects, detection limits, precision and accuracy are discussed. Results for selected samples demonstrated that both techniques are complementary. The use of a multi-standard solution provides the most accurate results in ICP-MS, whereas in GDMS this is achieved by relative sensitivity factors (RSF) matrix matched. Nevertheless, the use of standard RSF allows a fast screening.     

电感耦合等离子体发射光谱法测定三氯化钌溶液中杂质元素含量

建立电感耦合等离子发射光谱仪测定三氯化钌溶液中杂质元素含量的方法. 通过加入氧化剂将钌基体转化为四氧化钌挥发以消除基体干扰,优化了氧化剂、酸度、测定谱线等试验条件,结果表明,各杂质元素测定结果相对标准偏差（RSD,n=7）均小于5.00%,方法加标回收率为90.0%~106.0%. 方法准确度高,重复性好,能满足实际生产需求.     

电感耦合等离子体质谱法测定拉考沙胺注射液中10种杂质元素

拉考沙胺注射液样品用稀释剂定容至100.0mL,采用电感耦合等离子体质谱法测定样品溶液中锂、钒、钴、镍、铜、砷、镉、锑、汞、铅等10种杂质元素的含量。采用内标法定量,10种杂质元素的检出限(3s/k)为0.002~0.040μg·L^-1,测定下限(10s/k)为0.007~0.120μg·L^-1。以空白样品为基体进行加标回收试验,所得回收率为95.2%~124%,测定值的相对标准偏差(n=6)为1.0%~2.5%。通过风险评估和每日最大推荐剂量,确定了拉考沙胺注射液中各杂质元素的每日允许暴露量与各杂质元素的含量限度。     

碱熔-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)直接测定高纯稀土荧光粉中微量杂质元素

建立了一种碱熔样-电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)直接分析稀土荧光粉中微量杂质元素(非稀土杂质和稀土杂质元素)的新方法。采用Na2CO3-H3BO3混合熔剂对样品进行分解,熔块由HNO3(2+3)提取后定容,优化了最佳的熔融温度和熔样时间。用ICP-MS标准曲线法直接测定。方法的检出限非稀土元素为0.007~0.952μg/g,稀土元素为0.001~0.057μg/g,相对标准偏差(RSD)12%。方法预处理简单、检出限低、重现性好,为高纯稀土荧光粉成品的质量控制提供了可靠的分析手段。     

辉光放电质谱法测定高纯材料中痕量硫杂质

准确测定并控制材料中杂质元素含量是发挥高纯材料性能不可或缺的环节。辉光放电质谱法(GDMS)是准确、快速、高灵敏分析高纯材料中痕量及超痕量硫的理想方法。对GDMS分析高纯铜和镍基高温合金中痕量硫的质谱干扰进行了讨论,优化了放电电流和放电电压,采用多种标准物质对硫的相对灵敏度因子(RSF)进行了校准和验证,并与二次离子质谱法(SIMS)进行分析结果比对,验证了GDMS定量分析结果的准确性和可靠性。