4. ICP-MS 用户培训手册 (中文)

美国Varian公司南区市场部Varian 810/820-MS 客户培训手册

1. 仪器设置

2. 检测器衰减设置

3. 方法建立

4. 方法优化

5. CRI 气体流量设置(仅820-MS)

一. 仪器设置

简介

Varian 810/820-MS，在进行样品分析或者检测之前必须预先对系统参数进行适当的设置，仪器设置窗口可以在“window”菜单中选择，也可以从工具栏中“instrument setup”的下拉菜单中选择。

仪器设置窗口的主要内容：

“Status”页面可查看仪器状态

“Details”页面展示仪器细节内容，包括仪器版本和仪器安装的详细信息

“Ignition”页面可设置等离子体点火参数

“Plasma Align”页面可进行等离子体/炬管位置校正

“Resolution and trim”页面可设置四极杆质量分析器的分辨率

“Mass Cal”页面可进行质量校正

“Detector Setup”页面可设置适当的检测器电压

“Detector Attenuation”页面可进行检测器校准，确定检测器衰减参数

建议“plasma alignment”和“mass calibration ”要每天开机都要进行，其他设置则要根据仪器的使用情况和具体的应用内容而定。

仪器初始化和溶液的准备

确保仪器进样系统安装正确（包括炬管，连接管，雾化室，雾化器和泵管）

检查氩气，冷却水和主电源。按下仪器前面板上的主电源开关来打开仪器，然后打开操作软件并检查仪器状态，确保氩气供应和仪器冷却水及气体的流动顺畅。

在工具栏中选择具体的按钮打开真空系统并点燃等离子体，确保仪器预热至少30分钟。（在仪器预热期间，建议运行时间扫描以确保四极杆处于扫描状态）

准备系统设置所需要的溶液，例如：稀释到5ppb或10ppb的Varian Tuning 溶液（Ba，Be，Ce，Co，In，Pb，Mg，Tl，Th），用这个溶液将仪器设置在“normal sensitivity”。如果要将仪器设置在“high sensitivity”，需要用稀释到1ppb 的Varian Tuning 溶液。

在操作软件中设置仪器参数的操作步骤

在操作软件中设置仪器参数的操作步骤

1. 仪器预热之后，打开“status”页面查看仪器状态，确保仪

器的各个部分运转正常。

注：这个状态页面会在你第一次打开“instrument setup”窗口时自动显示，在这个界面中你可以检查出一些常见的仪器运行错误

2. Instrument 窗口的“Details”页面显示仪器的详细参数，只有

授权的维修工程师才可以编辑这些信息。

3. 在“ignition”页面中设置炬管位置和等离子体点火参数，

等离子体的点火过程是由软件控制完成的，包括四个过程：吹扫(purge)、延迟(delay)、点火(ignite)、炬管定位(run)，这界面允许用户对点火的程序做改动，但是对大多数情况建议使用默认点火参数，在对参数进行改动之后可以通过点击该页面上的“default”键恢复默认参数设置。

4. 进行炬管/等离子体位置校准。打开“Plasma Align”页面，点

击“browse”选择合适的“system setup”工作表格(normal or high sensitivity), 该工作表对于炬管准直中设定的元素必须有足够的灵敏度(一般至少为10000cps)，否则会导致错误的准直结果，在“scan setup”窗口中可以添加或删除炬管准直中的参考元素。等离子体准直的目的是调整炬管/等离子体到样品锥孔的相对位置，从而获得更好的灵敏度。

注：进行等离子体准直有自动和手动两种方式，推荐使用自动方式，在该界面上选择“Automatic Alignment”之后按“start”就可以开始自动准直。

5. 调整四极杆分辨率。打开“Resolution and Trim ”页面，检查

调用的工作表格是否正确，并输入期望的分辨率值(默认值为

0.8)，然后点击开始，仪器会自动完成。Resolution and Trim的

功能是将四极杆控制器调整到同位素峰的正确位置上，并在质量数的高低两端设置分辨率（选择仪器调谐液中所含有的232Th和9Be两个元素）

注: 建议每个月进行一次四极杆分辨率校正, 当质量校正失败或者四极杆分辨率调整之后必须重新进行四极杆分辨率校准.

6.进行质量校正。打开“mass calibration”页面，选择适当的工

作表格，然后点击开始按钮，仪器会自动完成质量校准。质量校正的目的是在整个质量数范围内为特定的同位素正确地设置位置和分辨率。

注：建议每天开机之后要进行质量校正，并且在重新设置了四极杆分辨率之后要立即做质量校正

7.检测器条件设置。打开“ Detector Setup” 页面进入检测器条

件设置界面，选择合适的工作表格并设置一个恰当的扫描范围和停留时间，然后点击 “start” 键开始进行检测器电压扫描。

注：检测器电压扫描应该每个月进行一次，以确保样品分析中有最佳的检测电压。在进行检测器电压校准之前要先通过质量校准，这样才能保证在每个正确的质核比处有对称的峰型。 检测器扫描结束之后，软件会自动选择一个合适的检测器电压进行样品分析。另外，检测器电压也可以手动设置，应该选择在电压扫描图上曲线趋于平稳的起始点，过高的电压设置会降低检测器的寿命。点击“Apply ”按钮应用新选择好的检测器电压。 8.检测器校准。打开 “Detector Cal ”页面进行检测器校准，

该页面用来确定检测器衰减参数。详细情况可以参见本手册中

第二章“检测衰减参数设置”。

9.当各项参数设置顺利完成后，关闭仪器设置窗口，这时的仪

器已经处于待用状态。

如何进行如何进行仪器参数的仪器参数的仪器参数的自动设置自动设置自动设置

仪器的众多参数中只有“Plasma alignment ”和“mass calibration ”需要每天进行一次，其它参数只需要每周或每月重新

1. 打开仪器自动设置窗口。在主菜单栏中选择“Instrument

Setup”按钮，并从下拉菜单中选择“Instrument Auto-Setup”打开仪器自动设置窗口。

提示：仪器自动设置窗口也可以在软件主界面中点击“instrument”键直接进入。

2.选择设置任务。在任务列表中通过点击每个任务前的选择框

来添加或清除自动设置所包含的内容。其中有四个任务可供选择：stabilization delay (稳定延迟)，plasma alignment(炬管准直)，Quadrupole resolutionand trim(四级杆分辨率调整)，mass calibration(质量校准)。其中除了分辨率调整之外，其它所有的任务都应该每天进行，若一天中重新启动真空或者等离子体要重复进行。

3.编辑仪器自动设置任务栏。如果有应用需要的话，可以点击

“edit”按钮对任务栏进行编辑，可以设置的内容主要包括：稳定延迟的时间，任务进行的频率和自动进样器设置等，点击“Ok”按钮保存改动信息。

4.点击“start”按钮开始自动设置。自动设置结束之后，如果

选择了“open report at completion”选项的话，仪器参数设置报告会自动生成。

提示：仪器自动参数设置可以在预先编辑好的“Auto Plasma On ”序列之后自动打开，具体情况可参见软件帮助菜单中的“how to enable the scheduled plasma on ”主题。

5.如果所有选择的任务都通过，关闭对话框，这时的仪器已经

处于样品待用状态。

仪器参数仪器参数设置设置设置中常见问题及解决方法中常见问题及解决方法中常见问题及解决方法

？1. 进行仪器参数设置时，对于选定的同位素没有明显的信号。 检查进样系统，确保测试溶液被蠕动泵带入雾化器且雾化室废

液排放通畅。

确保系统参数设置所选调谐液配制和使用正确，溶液中包含仪

器参数设置时所选择的同位素。

确保选择了正确的仪器设置工作表，如果有必要的话重新调节

该工作表格中的方法参数，保证所选同位素获取足够的灵敏度，一般上在10000cps 以上。

？２. 质量校准失败

当出现提示对话框时，选择不要保存当前结果作为最好值。 检查仪器是否具有足够的灵敏度；确保调用正确的工作表和使

用正确的溶液。如果仪器的灵敏度太低，重新调节所选工作表中的方法参数，然后重新进行质量校正。

如果质量校正再次失败，要点击质量校正页面中的“defaults ”

？3 .四极杆分辨率调整失败

当出现提示对话框时，选择不要保存当前结果作为最好值。 首先检查仪器灵敏度和调谐溶液，然后重新调节仪器或者需用新的调谐溶液，再次进行分辨率调整。

如果再次调节失败，重新设置分辨率值后重复进行该项内容。 如果重新设置分辨率值之后该过程再次失败，点击“resonance defaults”按钮回复默认值到最近一次Varian的服务人员安装或维护时设置数值，然后重新进行分辨率调整。

注：如果“resolution and trim”重新进行过调整，就必须在这之后再做一次质量校准。

二. 衰减参数设置

简介

Varian 810/820-MS仪器所特有的全数字、宽线性范围的检测器可以提供九个数量级的线性校正范围，而不需要数模之间的交叉校准。如果选择自动衰减模式，软件会自动为检测器选择一个衰减模式，这种自动衰减功能可以提供一个宽的线性范围和尽可能低的检测限，当信号非常低的时候，软件会自动将衰减功能关闭，这就为超低含量的同位素提供了尽可能高的灵敏度，从而获得更低的检测限。

在使用自动衰减功能之前，必须先给所有的同位素或者感兴趣的元素建立各自的检测器衰减参数，可以在仪器参数设置窗口中的“Detector Calibration”页面进行衰减参数设置。

提示：建议每个月要重新进行一次检测器校准，或者每次重新调整过检测器和设置新的检测器电压之后，都要重新设置检测器衰减参数。

在检测器校准页面可以设置的内容主要包括：

校准或设置检测器衰减参数；

显示检测器校准结果，包括衰减参数和参数的相对标准偏差； 显示检测器衰减参数图；

在工作表中保存新的衰减参数；

从已存在的工作表中查看衰减参数；

注：在方法或工作表中，如果不选择自动衰减功能就没有必要进行检测器校准。

仪器初始化和溶液准备

在进行检测器校准之前，必须要检查如下内容：

1.确保Varian 810/820-MS仪器已经预热，并完成了参数设置：ICP

炬管准直、质量分辨率、质量校准和检测器设置。关于如何手动或自动设置仪器参数的内容可参见ICP-MS expert软件的在线帮助，或者本手册的仪器参数设置单元。

2.准备两个检测器校准溶液（溶液A，溶液B），其中必须包括

所有的目标元素。溶液A用来校准中度衰减参数，溶液B用来校准高度衰减参数。为了避免检测器信号超出范围，通常建议溶液A中各元素的浓度在５µg/L左右，一般范围在1-10µg/L；溶液B的浓度一般为溶液A的浓度的50倍。

注：由于灵敏度和背景干扰的不同，特定元素所选用的溶液浓度可能会有较大差异，对于高灵敏度或高背景的元素，需选用较低浓度的溶液，而低灵敏度的元素则选用高浓度的溶液。

如何建立检测器校准工作表

在进行检测器校准之前，必须使用或创建一个特殊的工作表，软件提供了一个特定的检测器校准工作表，命名为：Detector Calibration Test Normal Sensitivity.msws，保存在Supplied Worksheet文件夹中，但这个工作表只能用于Var-TS-MS溶液（仪器配套调协溶液）所含元素的衰减参数校准。用户可以修改这个工作表以适合自己的需求，或新建一个工作表用于检测器校准。具体步骤如下：

1.在“File”菜单中选择“New”新建一个工作表，并给工作表

命名，点击“OK”。（关于如何新建一个ICP-MS工作表的内容可参见软件的在线帮助，或本手册当中“方法建立”部分）；

2.在“Method”页面中点击“Edit Method”按钮打开方法编辑窗

口，或从“Window”菜单中选择“Method Editor”。

3.在“Element”页面中添加需要进行校准的元素，建议删除所

有同位素校正公式。

注：如果保留同位素校正公式，就可能会由于该公式所包含的同位素不存在于校正溶液中而计算出错误的衰减参数。

4.点击“Optimization”键打开“Method Optimization”页面。该

页面用于优化等离子体及离子透镜的参数，可以从“Normal System Setup”工作表或者最近的样品分析工作表中手动复制参数到新建的表格当中，然后开始时间扫描，并确保有足够的灵敏度，一般超过10000cps。如果有需要，则改变其中的一些参数来调整仪器的灵敏度。关于调整仪器的详细内容，可参见本手册中方法优化章节。建议校准衰减参数时使用一般灵敏度模式。

5.通过选择“Scan Settings”键打开“Scan Settings”页面，该界

面用来设置扫描模式和参数，包括停留时间、重复扫描次数、样品重复测定次数及检测器衰减参数，该页面中的设置将会影

响检测器校准的结果。如下图所示，用户必须选择“peak hopping”模式，并且所有元素的衰减模式都要设置为“High”

或“Auto”，这样可以确保中度和高度衰减参数都能被校准。

提示：为了获取较好的检测器校准结果，建议将Dwell time设置为100ms，重复扫描次数为设置为50。

6.通过选择“Sampling”键打开“Sampling”页面，设置适当

的样品导入参数，包括进样延迟时间、雾化室温度、冲洗时间和自动进样器参数(仅针对配有自动进样器附件的情况)等；7.在工具栏中点击“Save”按钮保存工作表，确保所有的设置及

参数改动都被保存，然后退出该窗口。该表格目前可用于检测器衰减参数的校准；

如何进行检测器校准

在进行检测器校准前要再次确认如下内容：仪器已经预热，检测器校准表格已建立好，目标元素有足够的灵敏度。具体操作步骤如下：

1.从“Window”菜单中打开“Instrument Setup”窗口，点击“Detector

Cal”打开检测器校准页面。

2.在该页面中点击“Browse”按钮，选择刚建立好的检测器校准

工作表，设置校准次数，建议为５次。

3.点击“Start”钮开始检测器校准。按照提示准备A、B溶液，

当校准完成后会显示如下图所示的“Factor Viewer”（如果该表格没有自动显示，可点击“View”按钮）。浏览该表格确认对于所有元素的高度和中度两个衰减参数都已校准，并且对于大多数衰减参数都有较好的RSD值(一般小于3%)

4. 点击“Show Graph of the table”按钮查看参数图表，可以借助这个图表查看窗口对校准过程中未选中元素或溶液中未包含元素的衰减参数进行估算。

5, 点击“Set as default”按钮将校准后的数值保存为默认值，可以将新的参数保存到现有的工作表中或将其保存为模板。点击“Yes”应用这种改动。

检测器衰减参数校准中的问题及解决方法

？1. 在进行检测器校准时对选定元素没有明显的灵敏度

检查进样系统，确保测试溶液被蠕动泵带入雾化器且雾化室废液排放通常。

确保检测器校准所选溶液配制和使用正确，溶液中包含衰减参数校准所选择的同位素。

确保选择了正确的工作表，如果有必要的话重新调节该工作表格中的方法参数，保证所选同位素获取足够的灵敏度，一般在10000cps以上。

注：建议衰减参数在普通灵敏度模式中进行校准。

？2. 对于部分选定的同位素衰减参数校准失败

衰减参数未校准通常是由于检测器信号超出范围。打开检测器校准工作表，从方法优化界面中打开时间扫描，确保目标同位素的灵敏度不超出范围，如果有必要，重新调节仪器参数，或稀释标准溶液。

，超过5%

较差，

？3. 对于部分参数RSD较差

确保仪器对选定元素有足够的灵敏度，通常要超过10000cps 确保停留时间和重复扫描次数设置恰当，建议使用100ms的Dwell time和50次的重复扫描次数，同时将检测器校准次数设置为5

如何将检测器衰减参数应用到新的工作表中

1.在新的工作表中添加完元素之后打开扫描设置页面，点击

“Browse”按钮，打开衰减校正参数浏览窗口，如下图所示。

2.在该界面的左侧区域里从“Current”、“Default”或之前检测

器校准中保存过的模板里选择一个参数模板，点击“OK”将该模板应用到新的工作表中，并在方法中保存该改动。

三. 方法建立

简介

在进行样品分析之前，必须建立一个适当的分析方法来定义每一个目标元素的分析条件，一般建立一个方法主要包括的内容：为每一个目标元素选择合适的同位素；设置仪器参数；定义标准；设置进样参数和保存方法。方法的建立要在“Edit Method”窗口中进行。

在ICP-MS Expert 软件的方法编辑模块中，您可以进行以下操作： “Element”页面可为每个检测元素选择同位素、内标元素及校正公式； “Isotope Ratios”页面可设定同位素比值测定的参数；

“Optimization”页面可设置仪器操作参数，包括等离子体、样品导入条件、提取透镜和离子透镜设置；

“Standards”页面可选择分析校准方法（例如定量分析、标准加入、半定量分析），定义分析标准以及标准曲线参数；

“Scan Setting”页面可设置扫描模式（例如全质量扫描、片断质量扫描或跳峰扫描）、停留时间、重复扫描次数；

“Sampling”页面可设置进样系统条件，包括雾化室温度；

“QC Tests”页面可指定质量控制协议和（仅针对定量分析）； “Notes”页面可添加方法注释。

如何建立分析方法

1.建立一个新的工作表。

注：关于如何建立一个新的工作表的内容，可查看在线帮助。

2.在方法界面中点击“Edit Method” 或从windows菜单中选择

“Method Editor”进入方法编辑界面。

3.在Element页面中通过在元素周期表上点击相应的元素图标为每个

元素选择适当的同位素作为分析物内标元素或半定量分析物。

然后在元素添加对话框中根据应用需求选择点击定量分析元素、半定量分析元素或内标元素选项钮。

如果需要快速添加某一个同位素，可以在元素周期表上该元素的图标上点击鼠标右键，在下拉菜单中选择“Quick Add as…”定义为分析物、半定量分析以及内标，然后再选择相应的同位素。

在“Elements”区域，可以在分析物后的内标元素栏中点击下拉菜单为其指定内标校正元素，如果一个分析方法中，有多个内标元素建议使用“Interpolate Creation”模式。

在“Isotopes and Equations”区域的校正公式栏中，可以直接编辑或输入某个同位素的校正公式。

4.通过点击“Isotope ratio”键，打开同位素比值界面，为同位素比值

测定设置相应的原子核数。在同位素比值表里每个原子核数列中，输入适当的元素符号和相应的核质比定义两个同位素的比值。如果m/z值没有输入，则会选择该元素的默认同位素。

注：所有的元素符号、质量、记号以及多原子分组组合都可以被输入（例如CeO＋、Ba＋＋），举例说明：要测定CeO＋对Ce的比值，可以将CeO＋输入到第一个原子核数列中，Ce输入到第二列中，详细说明可参考在先帮助。

5.点击“Optimization”键进入方法优化界面，该界面用于优化等离子

体和离子透镜参数，包括气体流量、进样泵速、采样深度和等离子体的RF功率以及离子透镜电压。所有的这些设置将对灵敏度、干扰、噪声和背景水平产生重要的影响。

注：优化离子透镜参数是每天开机常规检查的内容之一，对于一次分析或者一系列样品分析，只需要设定一次，不需要再次改动。关于方法优化的详细内容可参见本手册中“方法优化”章节。

6.点击“Standard”打开标准设置界面，该界面用于定义分析校准模、

选择标准数量以及设定校准曲线参数。

从定量分析、半定量分析和标准加入法三项中选择适当的分析类型。定量分析模式通常用于常规的元素定量分析。在Number of Standards 后的空格中填写分析中包括的标准或标准添加的数量。

点击“Edit Standard Labels”键打开的对话框中，可以修改标准或标准添加的名称。

在Standard Concentration区域中为每个元素的标准指定单位并输入数值。

标准曲线的参数设置要依据分析的类型。对于半定量分析是没有校正参数曲线的，对于标准加入分析只有加权拟和和相关系数限度两个选项，对于定量分析的参数主要包括过空白、加权拟和、最大误差、重置斜率标准、最大重置斜率误差和相关系数限度。

提示：对于低含量、超低含量的定量分析，为了提高精确度，建议选择过空白和加权拟和。

提示：在方法编辑过程当中，为了保证在大多数条件下都可以得到校正曲线，建议最大误差相对高些（50%）或者使这一列保持空白而取消最大校正误差的检查。然后研究校正曲线的情况来决定最佳的曲线参数设置。常见的校正曲线失败包括有：标准曲线配置不当；曲线浓度值输入错误；空白污染；标准精度过差；

7.点击“Scan Setting”键，进入扫描设置页面，该页面用于设置扫描

模式，扫描参数（停留时间，重复扫描次数，样品重复测定次数，检测器衰减参数）和选择设定过程当中额外扫描的同位素质量。

提示：跳峰扫描模式最适合于快速常规的元素定量分析，同时建议使用每峰单点30次重复扫描，5次样品重复，10ms停留时间等。增加停留时间和重复扫描次数可以获取较好的结果(例如较低的检测限)。对于难分析元素如As、Se、Hg等建议使用较长的停留时间，一般为100ms。

点击“Browse”按钮选择合适的模板，可以设置检测器衰减参数，然后保存到当前的工作表。

8.点击“Sampling”键，打开进样设置界面，该界面用于定义样品导入

参数，例如样品导入过程以及样品导入最佳参数（包括雾化室温度）。

提示：对于水相样品，未降低进入等离子体的溶剂数量，可以将雾化室温度设定为3-4摄氏度，对于有机液态样品，根据有机溶剂的性质通常会使用较低的雾化室温度。

9.设置QCP（如果需要的话）。通过点击“QC Tests”键，可以打开QC

Test页面，该页面用于设定质量控制方案和限定，并且仅用于定量分析。

10.点击“Notes”键，打开方法注释页面，该页面为基础的文本编辑器，

用来输入与该方法相关的额外信息。

提示：如果在报告设置中被选择，输入在该页面的信息可以显示在打印报告中。

11.方法编辑结束后及时按“Save”键保存，以免方法设置参数丢失。

四. 方法优化

简介

方法优化是每天开机后常规工作的一部分，在进行任何样品分析之前，必须首先进行方法优化工作。可以从方法编辑界面当中选择“Optimization”键，进入方法优化界面。该界面用于优化等离子体和离子透镜参数，包括气体流量、进样泵速、采样深度和等离子体的RF功率以及离子透镜电压。所有的这些设置将对灵敏度、干扰、噪声和背景水平产生重要的影响。表一中列出了这些方法参数在高灵敏度和常规灵敏度模式下的适用范围，同时也显示了这些参数对于灵敏度和氧化物比例的影响程度。

表一：方法参数的适用范围以及对灵敏度和氧化物离子比例的影响。

*“＋＋＋＋＋”表示影响最大，“＋”影响最小。

# Pole Bias通常设置为0，由于它对峰形和分辨率有显著影响。

Varian 810/820-MS 系统非常容易使用，所有操作都完全由Varian ICP-MS Expert软件控制，可以通过软件简单手动或自动调节方法参数以适用于某个特定的应用。一般来说，将ICP-MS调节到最佳的分析状态需要有经验的操作人员且耗费大量的时间。ICP-MS Expert软件提供的自动调节功能，可以完全自动的优化所有的方法参数。仪器可以依据出厂参数自动调节到高灵敏度或者一般灵敏度模式。表二中列出了常规的性能指标。

表-2 Varian 810/820-MS 常规性能指标

注：当Varian820-MS使用CRI模式时氧化物比率为﹤2%

仪器初始化和溶液准备

在开始进行方法优化之前需要检查以下两点：

1.确保Varian810/820-MS已经预热并完成参数设置，检查内容包括：

等离子体炬管准直、质量分辨率、质量校准和检测器设置。关于如何手动或自动设置仪器参数的详细内容可以参考软件的在线帮助。

注：在仪器预热过程中应该运行时间扫描，这样才能确保四极杆处于扫描状态，从仪器设置和方法编辑中都可以打开时间扫描。

2.为高灵敏度模式和一般灵敏度模式分别准备系统调谐溶液，1µg/L和

5µg/L的Var-TS-MS溶液（包含元素有：Ba，Be，Ce，Co，In，Pb，Mg，Th）。进行自动优化时必须使用系统配套的调谐溶液，而手动调谐仪器时可以使用客户自己配置的调谐溶液。一般情况，调谐溶液的浓度对于高灵敏度不要超过1µg/L，一般灵敏度不要超过10µg/L。

注：为保证分析元素浓度的准确性，调谐溶液应该在进行方法优化的当天准备，

如何进行方法优化

手动优化的步骤：

1.打开系统设置工作表或新建工作表格并从元素周期表中选择要

目标分析物和同位素，然后点击“optimization”进入优化界面.

2.在优化界面中手动输入方法参数，可以从仪器设置工作表中复制

参数；如果是第一次运行仪器，可以从仪器携带的工厂测试报告中获取参数数据。

3.点击优化页面中的“Time Scan Setup”键，打开扫描设置窗口。

在该窗口中，可以添加时间扫描中需要关注的同位素或同位素比值，可以删除不需要的同位素；可以重新设置时间扫描的显示方式（包括颜色和尺寸）及保留时间，然后点击“OK”关闭该窗口。

4.在优化界面中点击“start”建开始时间扫描，依据提示框的内容，

准备包括待调谐元素的调谐溶液，点击“read”。

5.保留一定的时间使溶液进入雾化器并且达到雾化过程稳定后开

始调谐仪器，主要监控时间扫描图中灵敏度的变化并少许改动参数值，使各个关注元素的灵敏度达到要求值的50%。

注：建议调节参数时从对仪器分析性能影响最大的参数开始，如：Sheath/Nebulizer流量、Ion Optics参数等。（如表-1所示）

6.然后略微改变氩气流量（主要是sheath gas和nebulizer gas ）、

RF功率、进样泵速来获取低的氧化物比率：“normal”灵敏度

为＜1%（CRI 模式中为＜2%）；“high”灵敏度为＜3%。

7.通过改变离子透镜设置来重新调谐仪器，使得每个目标元素都达

到要求的灵敏度，同时监控氧化物离子比率、二价离子比率和背

景水平，保证这些参数都达到指标要求。如果氧化物离子比率过

高，可以略微改动sheath gas和nebulizer gas的流量来使其降低

到要求水平。

8.点击“save”按钮保存所有参数的设置。

自动优化的步骤：

在ICP-MS的软件中包括有五个自动优化的程序，它们可以使varian 810/820-MS 依据工厂的指标自动进行优化。在自动优化过程中，每个单一参数及整个过程的相应结果都以图形的形式加以监控。在优化结束时，最好的参数设置将自动保存在现用的工作表中。另外，如果对于结果满意的话，自动优化过程可以随时停止，同时这些设置结果会被保存为最佳设置。

1.打开一个系统设置表格或新建一个工作表并添加分析元素。

2.在方法编辑的优化界面中可以从仪器设置工作表中复制参数；如

果是第一次运行仪器，可以从仪器携带的工厂测试报告中获取参

数数据。

3.点击“start”按钮开始时间扫描，根据提示对话框信息，导入系

统调谐溶液，然后点击“read”。待雾化过程稳定之后，观察时间

扫描情况，保证各个元素的灵敏度（9Be，115In，232Th）超过

要求灵敏度的50%。如果没有达到，要手动修改参数值以获取要

求数值50%以上的灵敏度，然后通过略微改动sheath gas 流量、

nebulizer gas流量RF功率或泵速来达到相对低的氧化物离子比

率。

4.停止时间扫描。在“window”菜单的“optimization”下拉菜单中

选择“other parameters”，会出现一个如下图所示的优化文件浏览

窗口，然后从该列表中选择适当的优化程序。

要选择正确的优化程序。这个列表中有五个程序供选择，其中三个是针对离子透镜优化（两个用于一般灵敏度，一个用于高灵敏度），两外两个针对等离子优化（一般灵敏度和高灵敏度个一个）。

大多数情况下，单运行离子透镜优化就足够了。

5.一旦选择一个优化程序，自动优化装口就会出现。点击“start”

按钮或者从“optimize”菜单中选择“start”都可以开始自动优化过程，如下图所示：

6.根据提示信息，导入系统调谐溶液并确保溶液选用正确，当溶液

雾化过程稳定之后，点击“read”。

在自动优化过程中有三个页面可供选择来查看自动优化的细节内容，三个选项键位于优化窗口菜单栏的下方。点击“visual”

可以查看总体响应情况；点击“graphs”可以查看每个单独参数的响应情况，如下图所示；点击“Best”可以浏览到当前最好的参数设置和响应结果。

7.自动优化过程在找到最好设置条件之后或者达到最长时间后就

会停下来（离子透镜优化是20min，等离子体优化是10min）。优化过程也可以在找到满意的结果之后随意手动停止，同时优化程序会自动保存这些参数为最佳值。

8.当退出或关闭自动优化窗口时，软件会提示：是否用最佳参数代

替现存参数，可以点击“yes”接受最佳参数或点击“no”保留工作表原有参数。

9.点击“save”按钮保存最佳参数，然后保存工作表。

方法优化中的问题和解决方法

，

流量及离子透镜电压设置时，？1. 当改变sheath gas或nebulizer gas流量及离子透镜电压设置时灵敏度没有明显的改变

检查进样系统，确保测试溶液被蠕动泵带入雾化器且雾化室废液排放通畅；

确保系统设置及调谐溶液选择正确；

检查检测器电压设置是否正确。

，或对于一些用同位素无法达到有求无法获得较低的氧化物比率，

？2. 无法获得较低的氧化物比率

的灵敏度

重新进行炬管准直；

准备一份新的调谐溶液；

检查雾化室温度设定值，当改变温度设定后要至少等10mins使得温度稳定下来；

检查质量校准和分辨率校准（若前者进行失败）；

进行一次自动优化过程。

？3. 自动优化离子透镜时没有达到要求的性能指标

确保在自动优化的3&6步骤中使用正确的系统调谐溶液。1µg/L用于高灵敏度；5µg/L（10µg/L）用于普通灵敏度。

从优化界面中开始时间扫描，然后略微改动Entrance Lens（±5v）和Fringe Bias（4.5±5v）的电压设定值，如果灵敏度没有明显的改动就检查下一点，否则再次进行离子透镜自动优化。

在自动优化的第4步选择等离子体优化程序进行等离子体自动优化，然后重新进行离子透镜优化。如果依然没有达到要求的灵敏度，检查下一点。

再次检查仪器参数设置：进行炬管准直、质量校准和分辨率校准，然后再次运行离子透镜自动优化。

五.Varian820-MS CRI 气体流量设置

简介

使用Varian820-MS在CRI模式下分析样品时，CRI气体的流量需要优化以获取最好的分析结果。气体流量优化应该是日常方法优化或仪器调谐程序的一个部分，在方法编辑页面中选择“optimization”可以进行气体流量设置，该界面同样用来优化等离子体条件和设置离子透镜电压。所有这些设置将会影响仪器分析的重要参数指标：灵敏度、干扰、背景或噪声水平。

Varian820-MS系统是建立在Varian810-MS基础之上的，其设计易于使用，所有的操作完全由Varian ICP-MS Expert软件控制，Varian820-MS系统可以通过软件手动或自动简单修改方法参数使得系统可以适用于每个的应用，软件中的自动调谐程序可以进行所有参数的自动优化。关于如何进行方法优化的内容可以参见本手册的“方法优化章节”，本章节主要集中在CRI气体的优化。

仪器初始化和溶液准备

在优化CRI气体流量之前，必须检查如下内容：

除了1µg/L和5µg/L的调谐溶液之外，还要准备两个CRI 调谐溶液：其中一个尽含有参比离子；另一个包含参比离子和分析物。两个溶液中都含有干扰离子Cl-，理想状况下，参比离子应该不受干扰离子的影响，常用内标元素Y，In，Tb，Bi都可用作参比离子。

建议使用以下典型的CRI调节溶液：

溶液-A:10µg/L Var-IS-1(含有离子：6Li,45Sc,Y,115In,159Tb，109Bi）溶液-B: 10µg/L Var-IS-1加入1µg/L 的As，Fe，Cr，Se，和V

两个溶液的基体均为1%HNO3＋1%HCl（v/v），对于不同的应用内容，也可以使用客户自己配置的CRI调谐溶液。

确保Varian820-MS已经预热并完成参数设置，检查内容包括：等离子体炬管准直、质量分辨率、质量校准和检测器设置。关于如何手动或自动设置仪器参数的详细内容可以参考软件的在线帮助。

注：在仪器预热过程中应该运行时间扫描，这样才能确保四极杆处于扫描状态，从仪器设置和方法编辑中都可以打开时间扫描，仪器预热时间约15mins左右。

然后调节仪器至一个一般的灵敏度模式，高灵敏度模式不建议用在复杂基质样品的分析中。

如何进行手动CRI气体优化

1.打开或新建一个工作表格并选择分析元素，在方法编辑界面点击

“optimization”进入优化界面，通过改变离子透镜和等离子设

置将仪器调节至普通灵敏度模式，也可以从已有的工作表格中复

制条件参数到新的工作表中。

2.在优化界面上点击“time scan setup”打开时间扫描设置窗口，

添加CRI气体流量调节中用到的同位素，例如：将Y设置为参

比离子，40Ar35Cl为干扰离子，添加参比离子和感染离子的比率

（例如：Y/75As）,用来监控优化过程中的信噪水平

3.在扫描设置窗口中添加了目标同位素之后，重新设置时间扫描的

格式（颜色和尺寸），改变保留时间，然后点击“OK”关闭窗口。

4.检查CRI气体（H2 或He）连接是否好，确保气体供应阀门是打

开的。在优化界面中重新开始时间扫描，根据提示信息，导入溶

液A，在溶液进入雾化器并达到雾化稳定之后开始在时间扫描图

上监控灵敏度的变化。

5.在CRI参数区域，选择合适的CRI气源，打开截取锥或样品锥气

体，如下图所示：

注：在同一时间里一个反应锥只能选用一种碰撞气体，但两个反应锥选择的气体可以不同

6.在CRI参数区域中通过改变数值来调节CRI气体的流量，从而获

得参比元素和干扰元素的最佳灵敏度比值。CRI调谐溶液A中包

含的常见干扰离子有35Cl16O＋（对51V＋）40Ar12C+（对52Cr＋），40Ar35Cl

（对75AS+）和40Ar40Ar(对80Se＋)。

注：依据样品类型和干扰离子的不同，去除干扰所需要的CRI气体的用量差异也很大。CRI 气体的使用会使分析离子在与CRI气体碰撞时发生能量损失丢失部分灵敏度。所以在调节气体流量时要特别小心，不要使用过多的CRI气体，否则分析物的灵敏度会降低。

7.当确定好CRI气体的流量之后，要通过改变离子透镜参数重新调

节仪器灵敏度，从而使溶液A中的各个元素都获得更高的灵敏度。

同时，监控背景水平并确保在背景信号处没有明显的信号增长。

8.调节完离子透镜之后，更换分析溶液至溶液B，并等待至信号和

雾化过程稳定。然后观察对于分析元素而言两个溶液间净信号的

变化情况，例如75As＋，56Fe＋，52Cr＋，78Se＋，80Se＋，和51V＋。如果

溶液A中背景信号的测量值小于100c/s，那么溶液B中的各个分

析物净浓度信号在几百个c/s应该是适合的。

注：如果分析元素的灵敏度太低或者是背景太高，要重新进行6-8

9.但适合的CRI条件找到之后，保存参数的设置。

对于CRI气体优化的建议和提示

调换溶液从溶液A至溶液B之后，如果选定元素的计数值没有明显的增长，需要进行如下几项的检查：

检查进样系统，确保测试溶液被蠕动泵带入雾化器且雾化室废液排放通畅；

确保使用正确的CRI调谐溶液

慢慢降低CRI气体的流量并重新调节离子透镜设置，然后检查两种CRI调谐溶液净信号的增长，并确保在CRI调谐溶液A中没有明显的背景增长。

一般，氢气用来降低或消除一些等离子体的干扰，如：40Ar16O＋

40Ar35Cl，40Ar40Ar等；氦气用来降低一些样品基体造成的干扰，如：35Cl16O ＋，35Cl16O1H＋

如何进行自动CRI气体优化

除了用于离子透镜和等离子体设置的自动优化程序之外，ICP-MS Expert软件目前也可以进行CRI气体的自动优化，可以根据客户特定的参比元素和干扰元素自动进行气体优化。以下的内容讲述自动优化CRI 气体的步骤：

1.与手动优化CRI气体的第一步相同。打开或新建一个工作表格并选

择分析元素，在方法编辑界面点击“optimization”进入优化界面，通过改变离子透镜和等离子设置将仪器调节至普通灵敏度模式，也可以从已有的工作表格中复制条件参数到新的工作表中。

2.从方法编辑的优化页面中，在“optimization”的下来选项中选择CRI

gas，如下图所示：

3.点击了CRI 气体的菜单之后，就会出现CRI气体自动优化的对话框，

如下图。优化窗口的第一个界面是“setup”，是用来设置优化参数的，包括：优化运算参数、扫描和气流速度，样品锥和截取气体，选择最佳的样品锥或截取锥气体流量。除了选择CRI气体类型之外建议初次使用者使用默认条件设置。

4.点击“Scan setup”按钮打开CRI自动优化扫描设置窗口。在这个窗

口设置气体优化中使用的参考元素和干扰元素，例如设置Y作为参考元素对40Ar35Cl+作为干扰元素（干扰75As+）。然后设置窗口尺寸，储存范围和停留时间，点击“OK”关闭窗口。

注：CRI气体自动优化时，至少需要设定一组干扰离子和参考离子。

5.在CRI自动优化窗口中点击“start”或者在“”optimization”菜单中

选择“start”开始自动优化。根据提示信息，导入CRI调谐溶液A，待溶液雾化过程稳定后或者设一定的样品延迟时间后点击“read”开始优化。

6.在自动优化过程中可以任意选择菜单栏下方的四个选择界面来查看

优化的详细情况。“results”用来查看总体优化的结果，如下图所示；

“graphs”用来查看每个单项的响应情况；“logs”用来浏览详细结果和最佳气体设置。

7.如果“optimization Algorithm”选项设定为“default”选项，则自动

优化过程会在找到最佳设置之后停下来；如果该选项设置为“Min to Max”，则优化过程会测定所选流量梯度的全部范围。对于初次使用者建议使用“default”选项。如果找到最佳设置，可以在优化运行的任何时候点击“stop”手动停止优化，同时这些设置将被自动优化程序自动保存为最佳设定。

8.当退出或关闭CRI自动优化窗口时，软件会询问你是否用最佳设置

更换现有的气体流量设置，点击“yes”接受最佳设置，点击“no”

保存原有设置。

9.如果接受了最佳流速，在方法优化界面中重新开始时间扫描，在系统

提示信息出现时导入CRI调谐溶液A，等溶液雾化过程和信号稳定。

然后更换溶液B，观察分析元素净信号的增长。如果A溶液中背景检测信号小于100c/s，溶液B中每个分析元素的净信号应该有几百c/s。

10.等到最优的CRI气体流速条件找到，可以点击“save”保存参数的设

置。