Chức năng chính của Sampler Cone
Sampler Cone lấy mẫu giúp định hình và định hướng dòng mẫu từ Torch vào đúng vị trí ion hóa đặt ở đầu plasma của hệ thống ICP-MS để quá trình phân tích có thể diễn ra. Nó đảm bảo mẫu được đưa vào plasma một cách hiệu quả. Sampler Cone là phần đầu tiên tiếp xúc với plasma và chịu trách nhiệm chuyển ion từ plasma ở áp suất khí quyển vào máy phổ khối.
Sampler Cone thường cần được làm sạch nhiều hơn so với nón lọc do tiếp xúc trực tiếp với plasma. Đặc biệt, nếu được bảo quản và sử dụng đúng cách, Nickel Sampler Cone có thể đảm bảo tuổi thọ và độ chính xác trong quá trình phân tích ICP-MS.
Cấu tạo của Sampler Cone
Sampler Cone có hình dạng tròn, cấu trúc có một lỗ nhỏ ở trung tâm có vai trò gom và dẫn mẫu đi qua. Hình dạng và kích thước của Cone rất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và độ nhạy của phổ. Việc định hình chính xác đảm bảo mẫu được chuyển đến hệ thống đo phổ một cách chính xác và hiệu quả. Glass Expansion đề xuất sử dụng cùng ConeGuard để kéo dài tuổi thọ của Cone
Do lỗ của Sampler Cone và Skimmer Cone có đường kính nhỏ, ICP-MS có một số hạn chế về tổng lượng chất rắn hòa tan trong mẫu. Nói chung, mẫu chỉ nên chứa không quá 0,2% tổng chất rắn hòa tan (TDS) để thiết bị có thể hoạt động tốt và ổn định nhất. Nếu chạy các mẫu có hàm lượng TDS quá lớn, các lỗ ở tâm của Cone sẽ bị tắc, làm giảm độ nhạy và khả năng phát hiện dẫn đến việc phải ngừng hệ thống để bảo trì. Đây là lý do tại sao nhiều loại mẫu, bao gồm các mẫu đất và đá sau khi phá mẫu vẫn cần được pha loãng trước khi đưa vào chạy trên hệ thống ICP-MS.
Cơ chế hoạt động của Sampler Cone
Khi các nguyên tố trong mẫu được chuyển thành các ion, những ion này được đưa vào thiết bị khối phổ qua vùng trung gian của Cone. Vùng này trong thiết bị ICP-MS chuyển các ion trong dòng mẫu argon ở áp suất không khí (1 – 2 torr) vào vùng có áp suất thấp (<10 x 10-5 torr) của thiết bị khối phổ. Hiện tượng này xảy ra trong vùng chân không trung gian được tạo bởi 2 Cone trung gian, là Cone thu (Sampler Cone) và Cone tách (Skimmer Cone). Sampler Cone và Skimmer Cone là 2 đĩa kim loại có một lỗ nhỏ (~1 mm) ở trung tâm. Những Cone này có tác dụng gom phần lõi của chùm ion phát ra từ Torch ICP.