的 ICP-OES 光學設計帶來的分析速度和性能
agilent 5110 icp-oes 將垂直炬管、*的雙向觀測和同步雙向觀測前置光路、 *的中階梯光柵光學設計，以及創新的 ccd 檢測器技術集于一體。5110 icp-oes 且高度優化的光學設計采用了圖像映射技術 (i-map) 和自適應積分 技術 (ait)。這一組合能提供*、真正的全譜直讀測量、全波長覆蓋，實現無 可匹敵的元素分析速度和性能，且無需多個檢測器或多條入射狹縫。
全譜直讀 icp-oes電感耦合等離子體光譜儀集成了固態檢測系統，包括電荷耦 合器件 (ccd) 和電荷注入器件 (cid) 檢測器，基本上取代 了傳統的順序掃描 icp-oes 儀器。固態檢測器和 icp 的結 合，可提供以下優勢： • 更快的分析時間、更高的樣品通量以及更低的使用維護 成本 • 更高的數據完整性，使用多條發射譜線測量元素以進行 數據確認，并且無需花費額外的時間 • 更高的準確性和精密度，同步內標及背景校正，減少了 儀器的漂移 此外，ccd/cid 技術為強大的軟件功能的開發提供了可能， 這些功能可大大簡化操作，包括儀器優化、背景校正、分析 物測量時間和樣品清洗的*自動化。 大多數 icp-oes（配有固態檢測器）制造商稱這類系統為 “全譜直讀”系統。然而，所謂的“全譜直讀”儀器之間的 樣品測量時間可能相差很大，并且會根據所選的測量波長數 發生變化，甚至可能根據濃度/所選波長的信號強度而改變。 這通常與制造商在光學系統和檢測器設計中所采用的方法、 檢測器獲得信息以及不同處理方式有關。 agilent 5110 icp-oes 是一款可以在全波長范圍內提 供真正的、性能全譜直讀測量的儀器。
的光學設計 大多數現有的全譜直讀 icp-oes 儀器使用中階梯光柵多色 儀對等離子體中生成的分析物發射譜線進行分離并在檢測 器上聚焦，以便進行測量。當今流行的中階梯光柵光學結構的二維光學影像，與固態檢測器 x-y 像素陣列的結合， 使得 icp-oes 獲得了*的變革。因此隨著固態檢測器的 引進，中階梯光柵多色儀在 icp-oes 中的使用也越來越普 及。等離子體中生成的光學發射譜線通過前置光路進入入 射狹縫（或者某些情況下，依次通過多條入射狹縫），然后 聚焦到衍射光柵上。光柵反射的各種衍射級基本上是疊加 的，并且經過棱鏡分光，產生了兩維中階梯光柵圖像。 5110 icp-oes 使用的中階梯光柵多色儀（圖 7）的*之 處在于，它能夠獲得單一的中階梯光柵圖像并投射到單一 的檢測器上，從而帶來出色的分析速度、精密度和準確性。 無需采用會影響分析性能以及通常需要進行單獨順序測量的 多個檢測器或多個入射狹縫光學元件，即可實現全波長覆蓋， 并且大大減少了分析時間。
5110 的出色光學分辨率（圖 1 和表 1）通過采用更高的優 化衍射級得以實現，這也是中階梯光柵光學設計的優勢所在。
圖像映射技術 5110 icp-oes 配有特別設計的vistachip ii ccd 檢測 器（圖 2）。采用圖像映射技術 (i-map)，只需 70 個對角 線性陣列（dla，上面布有 70000 個光敏像素）即可覆蓋 167 ~ 785 nm 的全波長范圍。vistachip ii 檢測器中每個 dla 的位置和長度均特別設計，以匹配中階梯光柵光學元 件產生的每個衍射級的自由光譜區（圖 3）。采用 i-map 后，不需要在無光譜信息存在的 dla 間區域布 有像素?？刂葡袼氐淖x出電路和相關的電荷轉移電路位于 dla 之間，可獨立進行控制。
自適應積分技術 自適應積分技術 (ait) 智能算法可根據入射信號強度自動 調整每個發射譜線的積分時間，以此避免信號溢出（圖 4）。 ait 自動設置優化的積分時間，無論分析物的濃度或所選發 射譜線的靈敏度如何，只需一次真正的全譜直讀測量即可測 定所有元素的濃度。 將色譜或激光剝蝕技術與 icp-oes 結合時，ait 也是采集 時間分辨數據的理想選擇。
自適應積分技術 自適應積分技術 (ait) 智能算法可根據入射信號強度自動 調整每個發射譜線的積分時間，以此避免信號溢出（圖 4）。 ait 自動設置優化的積分時間，無論分析物的濃度或所選發 射譜線的靈敏度如何，只需一次真正的全譜直讀測量即可測 定所有元素的濃度。 將色譜或激光剝蝕技術與 icp-oes 結合時，ait 也是采集 時間分辨數據的理想選擇。
快速的信號讀出 vistachip ii 檢測器具有 1 mhz 的像素處理速度，為 icp-oes 的檢測器速度樹立了新的*。雙工電路使像素可以從檢 測器的兩側讀出（圖 5），確保其讀出速度明顯快于競爭系 統。5110 icp-oes 可以在一秒之內測量從 167 到 785 nm 的 整個光譜。 圖 給出了 vistachip ii ccd 上的 5 個 dla 的特寫。圖 5b 顯示了用于控制光敏像素的微電子電路。
每個像素的防溢出保護 “溢出”是固態檢測器的不良特性，檢測器中某部分的強烈 光照會干擾相鄰像素的測量。與分段式 ccd 檢測器不同， vistachip ii ccd 的每個像素都具有防溢出保護。如果有非 常強的信號使像素飽和，多余的信號就會流向防溢出引流槽 （圖 6），而非鄰近的像素。這就確保了即使存在高濃度的 其他元素，也能準確地測量痕量元素。
總結 只有配備了定制的 vistachip ii 檢測器的 agilent 5110 icpoes，才能提供真正的 167 至 785 nm 全波長范圍的全譜直 讀測量，并且可實現的分析速度和性能。新一代的 vistachip ii 現在經過嚴格密封，并且冷卻至 -40 ºc，無需 氣體吹掃或啟動延遲，為您節省更多的時間和成本。
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5110 的出色光學分辨率（圖 1 和表 1）通過采用更高的優 化衍射級得以實現，這也是中階梯光柵光學設計的優勢所在。
圖像映射技術 5110 icp-oes 配有特別設計的vistachip ii ccd 檢測 器（圖 2）。采用圖像映射技術 (i-map)，只需 70 個對角 線性陣列（dla，上面布有 70000 個光敏像素）即可覆蓋 167 ~ 785 nm 的全波長范圍。vistachip ii 檢測器中每個 dla 的位置和長度均特別設計，以匹配中階梯光柵光學元 件產生的每個衍射級的自由光譜區（圖 3）。采用 i-map 后，不需要在無光譜信息存在的 dla 間區域布 有像素?？刂葡袼氐淖x出電路和相關的電荷轉移電路位于 dla 之間，可獨立進行控制。
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