碰撞-反应池

碰撞-反应池（CRC），主要是用于排除四极质谱仪中的光谱干扰，其重要性在ICP-MS技术的发展中位居榜首。

“CRC技术的使用，可以帮助大多数研究员排除光谱干扰，提供正确的评估，减少猜测（虽然不是全部），同时该技术也使得大多数实验室的研究成本得到有效降低。”DuPont公司子公司Chemours Analytical首席研究员Craig Westphal说道，“特别是对于那些使用动能识别作为一种通用的干扰排除模式的实验室，ICP-MS绝对是它们的一种常规检测技术了。”

“在引进碰撞-反应池技术之前，所获取的数据质量受到模型的限制，因为即时的去除干扰是不可能的。”美国食品和药物管理局(US FDA)的化学家Traci A. Hanley说道，“当时要想获取更高质量数据的唯一途径，是通过线下对样品进行预处理或是采用数学干预校准公式。”

Steve Ray，布法罗大学今年八月开始担任的助理教授也表示同意。“该技术发展所带来的影响确实很难让人低估，”他说道。

三重四极杆ICP-MS

另一个重要的发展是三重四极杆ICP-MS仪，其进一步提高了碰撞-反应池的干扰排除能力。

对于ICP-MS三重四极杆系统，首先第一四极杆消除电离矩阵，随后分析物进入CRC，其中同量异位素和多电荷的干扰可以被排除，池内的四极杆可进行质量甑选，让一定质量范围内的离子通过，从而控制副反应程度。通过这一系列的活动，本底信号就会显著减小（即使没有消除的话）。

Frank Vanhaecke，比利时根特大学分析化学的资深教授，对该设定值进行了解释。“虽然从一开始我们就清楚串联ICP-MS（也称为三重四极杆ICP-MS）使研究员能够更好地控制反应池中离子-分子化学进程，但现在我们进一步认识双重质量选择带来的优势，这为我们提供了一条全新的道路，”他说道。“现今通过产物离子扫描来识别离子-分子反应形成的离子是如此简单，即使是相对复杂的反应产物，如Ti(NH3)6+（NH3作为反应气体）或者是48TiF2(CH3F)3+（CH3F作为反应气体），都可以通过最低限度的干扰条件来进行识别。” 他认为，串联ICP-MS不仅仅只是一种碰撞反应池ICP-MS的改进形式。

David Koppenaal，西北太平洋国家实验室环境分子科学实验室的首席技术官，他同意CRC和三重四极杆ICP-MS仪取得了显著进展，但同时他也指出了其局限性。“CRC技术的缺点是，在多元素测量或同位素的情况下，就无法照顾全局有效排除干扰，”他说道。“如果可以更精确地控制离子能量和离子能量发散，那么动能甄别法可能就会变得更加有效和普及（至少对于所有多原子离子干扰来说）。”

新探测器技术

亚利桑那大学化学与地球科学教授的教授Bonner Denton则提到了另一项技术创新：基于互补金属氧化物半导体（CMOS）电路的新探测器技术。

“我坚定地认为在光谱质谱技术中，这些新的探测器将取代电荷耦合器件（CCDs）和电荷注入装置（CIDs），”他指出，目前已经有两家商用仪器使用CMOS探测器了，其中一个可同时观察从锂至铀的所有质量。

ICP-TOF-MS电感耦合等离子体飞行时间质谱仪（ICP-TOF-MS）

ICP-TOF-MS仪也是技术显著进步的代表。“高速ICP-TOF-MS在分析化学中扮演着重要的角色，如在纳米粒子分析和成像中，也就是说，其可以映射生物组织或其他天然或人造材料元素的分布，”Vanhaecke说道。此外，其对质谱流式细胞技术的发展也起到了至关重要的作用。“质谱流式细胞技术是基于ICP-TOF-MS法的，但其本身代表的是一个完全不同的科学领域，并不属于分析化学领域。”

转自：https://mp.weixin.qq.com/s/vYzlcxOnvWEgZsMYFtc-4A