Назначение
Масс-спектрометры с индуктивно связанной плазмой XSERIES 2 предназначены для измерения содержаний элементов и их отдельных изотопов в растворах, продуктах питания, почвах, металлах и их сплавах, биологических образцах и т.д. методом количественного масс-спектрального анализа.
Описание
Принцип действия масс-спектрометров основан на определении положительно заряженных ионов, образовавшихся в процессе ионизации изотопов элементов в высокочастотной аргоновой идуктивно связанной плазме.
Управляемые и контролируемые компьютером масс-спектрометры состоят из источника ионов - блока индуктивно связанной плазмы, системы ионных линз, вакуумной системы, квадрупольного масс-фильтра и детектора ионов. Приборы оснащены специальной системой, устраняющей вторичный разряд между плазмой и пробоотборным конусом интерфейса.
Источник ионов масс-спектрометров состоит из радиочастотного генератора, работающего на частоте 27,12 МГц, с мощностью, подводимой к плазме, от 100 до 1600 Вт и узла ввода образца, который включает горизонтально расположенную горелку, распылительную камеру, распылитель и перистальтический насос.
Исследуемый образец с помощью перистальтического насоса подается в распылитель и затем в виде аэрозоля транспортируется потоком аргона в плазму. Под действием высокой температуры вещества, содержащиеся в образце, испаряются, распадаются на атомы и ионизируются. Образовавшиеся ионы с помощью ионных линз отделяются от фотонов и нейтральных частиц и попадают в квадрупольный масс-фильтр. В масс-фильтре осуществляется разделение ионов в соответствии с отношением массы к заряду.
Регистрация ионов осуществляется с помощью вторичного электронного умножителя, который может работать как в режиме счета импульсов, так и в аналоговом режиме, что обеспечивает динамический диапазон до 109.
Масс-спектрометры могут комплектоваться системой подавления спектральных наложений (реакционно-столкновительной ячейкой), автосамплером для автоматической подачи проб, приставкой лазерного пробоотбора для анализа твердых образцов без предварительного растворения.
Внешний вид масс-спектрометров приведен на рисунке 1.
Рис. 1. Масс-спектрометры с индуктивно-связанной плазмой XSERIES 2.
Программное обеспечение
Спектрометры оснащены автономным ПО, которое управляет работой прибора и со-
| бирает, отоб] | ражает, обрабатывает и хранит полученные данные. |
| Наименование ПО | Идентификационное наименование ПО | Номер версии (идентификационный номер) метрологически значимой части ПО | Цифровой идентификатор программного обеспечения (контрольная сумма метрологически значимой части ПО) | Алгоритм вычисления цифрового идентификатора ПО |
| PlasmaLab | PlasmaLab | 2. | 3246CBD32441C7E1D4FFDDA 218F48532 | MD5 |
Метрологически значимой частью ПО является динамически подключаемая библиотека AcqRes.dll, выполняющая следующие функции:
- сбор и обработка данных, поступающих с детектора спектрометра;
- обсчет результатов измерений.
- сохранение результатов измерений на жестком диске ПК.
Уровень защиты ПО от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует категории С по МИ 3286-2010. Влияние ПО на метрологические характеристики учтено при нормировании последних.
Технические характеристики
| Диапазон регистрируемых масс, а.е.м. | от 2 до 255 |
| Разрешение, а.е.м., не более | 0,85 |
| Чувствительность, имп/с/(мкг/дм3), не менее: 7Li | 5000 |
| 59Co | 10000 |
| 115In | 30000 |
| 209Bi | 60000 |
| Относительное СКО выходного сигнала, %, не более | 2,0 |
| Интенсивность фонового сигнала (на массах 5 и 220), имп/с, не более | 1 |
| Относительная интенсивность сигнала оксидных ионов (BаО+ / Ba+), %, не более | 2,0 |
| Относительная интенсивность сигнала двухзарядных ионов (Ва2+ / Ва+), %, не более | 3,0 |
| Напряжение питания переменного тока частотой (50±1 Гц), В | 220+22-33 |
| Потребляемая мощность, кВ-А, не более | 5,0 |
| Габаритные размеры (Д*Ш*В), мм, не более | 1095x635x759 |
| Масса, кг, не более | 150 |
| Наработка на отказ, ч, не менее | 4800 |
| Срок службы, лет, не менее | 8 |
| Условия эксплуатации: -диапазон температур окружающей среды, oC | От +18 до +241 |
| -диапазон относительной влажности, % | От 20 до 80 |
| -диапазон атмосферного давления, кПа | От 84 до 106,7 |
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на титульный лист руководства по эксплуатации методом компьютерной графики и на левую панель корпуса масс-спектрометра в виде наклейки.
Комплектность
- масс-спектрометр;
- руководство по эксплуатации;
- методика поверки МП-242-1287-2012.
(1)
Поверка
осуществляется по документу «МП-242-1287-2012. Масс-спектрометры с индуктивно связанной плазмой XSERIES 2 фирмы «Thermo Fisher Scientific», США. Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП "ВНИИМ им. Д.И.Менделеева" 15.03.2012 года.
Основные средства поверки: Стандартные образцы состава водных растворов ионов металлов: ГСО 7780-2000 (Литий), ГСО 7880-2001 (Кобальт), ГСО 7477-98 (Висмут), ГСО 7760-2000 (Барий). Индий ВЧ по ГОСТ 10297-94.
Сведения о методах измерений
приведены в документе «Масс-спектрометры с индуктивно связанной плазмой XSER-IES 2. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Техническая документация фирмы-изготовителя.
Рекомендации к применению
при осуществлении деятельности в области охраны окружающей среды и оценке соответствия промышленной продукции и продукции других видов, а также иных объектов установленным законодательством Российской Федерации обязательным требованиям.
27376-04
