ВХОДНАЯ ИОННАЯ ОПТИКА КВАДРУПОЛЬНЫХ МАСС-СПЕКТРОМЕТРОВ С ИНДУКТИВНО СВЯЗАННОЙ ПЛАЗМОЙ. ЧАСТЬ 2. АСИММЕТРИЧНЫЕ СИСТЕМЫ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ СМЕЩЕНИЕМ ИОНОВ

Abstract

The published and other information about input ion optics of quadrupole mass spectrometer with inductively coupled plasma are integrated and systematized in this review. This part of review is devoted to asymmetrical optical systems with deflectors for parallel shift of the ion beam. There were revealed the reasons for choosing this optics based on its benefits. All variants of such optics were divided into two chronological groups – before and after their combination with multipole reaction-collision cells. The features of design and functioning of different types of cells and deflectors were discussed. The behavior of extracted plasma particles inside of different parts of optics were also considered. In particular, initial explanation of the positive effect in the soft mode extraction of ions introduced into the optics came under doubts and criticism, so alternative theory was offered instead.Main attention was paid to the сonstruction, positioning and properties of two the above-mentioned chronological groups of optical systems of different mass spectrometers: first (1983-2000 years), used in PMS 100/200/2000, HP 4500, Agilent 7500a/i/s, ICPM 8500, EMS 200 and TS Sola; and second (1999-2014 years), equipped with hexapole cells in Platform ICP/XS, PQExCell, XSeriesI/II, ICP-MS2000, or with octapole cells in model series of Agilent 7500c/cs/ce/cx/7700/8800/7900. There was considered conceptual novelty of triplemultipole mass spectrometer Agilent 8800 ICP-QQQ, which makes possible its outstanding efficiency in the elimination of spectral overlap, improvement the reliability of analytical results and lowering detection limits, confirmed by numerous authors when analyzing the set of difficult samples with complex composition..Keywords: inductively coupled plasma mass-spectrometry, asymmetrical ion optics, deflectors, parallel (off-axis) shift of ions, multipole cells.(Russian)DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2014.18.3.001 Surikov V.T.1 and Pupyshev A.A.2  1Federal State Budget Institute of Science «Institute of Solid State Chemistry of Ural Branch of Russian Academy of Sciences» (ISSC UB RAS), Ekaterinburg, Russian Federation2Federal State Autonomous Educational Institution of Higher Professional Education «Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Eltsin» (UrFU), Ekaterinburg, Russian Federation Систематизированы литературные и другие сведения о входной ионной оптике квадрупольных масс-спектрометров с индуктивно связанной плазмой. Данная часть обзора посвящена асимметричным системам с отклоняющими устройствами, предназначенными для параллельного смещения потока ионов. Выявлены причины выбора такой оптики и ее преимущества, разобраны варианты ее устройства, которые можно разделить на две хронологические группы – до и после сочетания с мультипольными газопродуваемыми реакционно-столкновительными ячейками. Обсуждены особенности конструкции и функционирования разных типов ячеек, а также ионных дефлекторов. Рассмотрено поведение экстрагированных частиц плазмы внутри разных участков ионной оптики. В частности, критически рассмотрена первоначальная теория, объясняющая природу положительного эффекта мягкого режима экстракции ионов, вводимых в оптику, взамен предложено альтернативное объяснение.Главное внимание уделено конструкции, расположению и cвойствам двух вышеназванных хронологических групп оптики в серийных масс-спектрометрах: ранней (1983-2000 гг.), использованной в PMS 100/200/2000, HP 4500, Agilent 7500a/i/s, ICPM 8500, EMS 200 и TS Sola; последующей (1999-2014 гг.), снабженной гексапольными ячейками в Platform ICP/XS, PQExCell, XSeriesI/II, ICP-MS 2000 или октапольными ячейками в модельном ряду Agilent 7500c/cs/ce/cx/7700/8800/7900. Рассмотрена концептуальная новизна ионной оптики трехмультипольного масс-спектрометра Agilent 8800 ICP-QQQ, принципиально отличающейся размещением перед октапольной ячейкой предварительного квадруполя, что обеспечило наилучшую  в настоящее время эффективность по избавлению от спектральных наложений, повышению достоверности получаемых результатов и улучшению пределов обнаружения, подтвержденную многочисленными авторами на примере анализа множества разнообразных проб сложного состава.  Ключевые слова: масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, асимметричная ионная оптика, дефлекторы, параллельное смещение ионов, мультипольные ячейкиDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2014.18.3.001

    Similar works