飞秒激光剥蚀多接收等离子体质谱分析硫化物中Pb同位素组成研究

快速洗脱激光剥蚀（LA）系统[imageGEO193和imageBIO266]与飞行时间质谱（LA-ICP-TOF-MS）的结合，已经将元素成像能力提升至每秒超过1000像素。样品室单脉冲响应（SPR）和质谱仪的循环时间是近年来得到显著发展的重点领域，例如TwoVol3、DCI2等。然而，无缺陷成像的总分析时间受到许多其他因素的影响，如精度、激光触发与瞬态数据的相关性、仪器通信的稳健性，以及两种仪器的优化工作周期。在这里，我们详细介绍了首个收集的百万像素元素成像图（＞15 MPx），其收集速率远远超过了“黄金障碍”每小时100万像素的标准：1.6 MPx/小时 - 使用3微米分辨率的imageGEO193。

为准确快速测定饮用水中砷形态，采用多功能集成色谱(prepFAST IC)与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)联用，ICX-As35 阴离子色谱柱为分析柱，通过仪器注射器推动改变 1 mmol/L 碳酸铵(pH=9.7)和100 mmol/L 碳酸铵(pH=9.2)洗脱液的混合比，进行浓度梯度洗脱，在 105 s 内快速分析出甜菜碱(AsB)、亚砷酸盐[As(Ⅲ)]、二甲基砷(DMA)、砷胆碱(AsC)、一甲基砷(MMA)和砷酸盐[As(V)]六种 As 的形态，建立饮用水中六种砷(As)形态的多功能集成色谱串联 ICP-MS 分析方法。。在 0～100 μg/L 六种 As 的形态线性关系良好，相关系数均大于 0.999，检出限为 0.02～0.03 μg/L。方法采用加标回收进行准确性评估，纯水和末梢水低、中、高浓度样本的加标回收率为 89.2%～103%，不同浓度砷形态的相对标准偏差(RSD)均优于2.0%。方法灵敏度高、准确可靠、分析效率高，适用于生活饮用水中砷形态的快速测定，提供了工作效率。

单个流体包裹体成分 LA-ICP-MS 分析在精准示踪成矿物质来源和精细刻画成矿过程方面具有独特优势,但目前流体包裹体标样的研究还较缺乏,制约了该分析方法的发展和应用。 本文通过高温加热-淬火法,结合金刚石磨片打磨和 HF 酸蚀,在石英中合成了数量多、大小适中且多为规则状 / 椭圆状的适用于 LA-ICP-MS 分析的多元素( B、Na、K、Mn、Co、Rb、Sr、Mo、Cs、W)流体包裹体标样。 合成的流体包裹体标样冰点相对标准偏差(RSD)小于 2%,显示均一性很好。 193 nm 激光和飞秒激光对该标样进行对比分析,结果显示 193 nm 激光获得的元素含量相对误差绝大多数( ＞85%) 在±20%以内,RSD 变化在 5% ~17%之间,测试准确度和精度与国际同行实验室相当。 飞秒激光获得的元素含量多数( ＞80%) 相对误差在±30%以内,RSD 变化在 11% ~ 25%之间,准确度和精度比 193 nm 激光略差,但与国际同行实验室相当甚至更优,表明飞秒激光分析方法是可行的。 飞秒激光能够极大地提高流体包裹体分析成功率和效率,具有广泛的应用前景,值得开展深入研究。

相较于传统的cyTOF和组织成像技术，该套质谱流式和质谱成像方案，具有更高的检测通量（Li-U)，适用于各类生物样品，应用于空间金属组学研究，全面分析元素分布成像和深度解析组织结构。其展现出的强大的创新能力，可广泛用于肿瘤、免疫、单细胞高通量分析的研究，为人类健康与疾病研究带来前所未有的突破！