2016年5月23日，在北京.國家會議中心召開的“第十四屆中國國際科學(xué)儀器及實驗室裝備展覽會”(CISILE 2016) 進入了第二天，而“CISILE2016年度新產(chǎn)品發(fā)布會”活動也在繼續(xù)進行中。鋼研納克檢測技術(shù)有限公司此次借助這一平臺介紹了兩款新產(chǎn)品，電感耦合等離子體質(zhì)譜儀PlasmaMS 300和GNCJ-50/GNCJ-30型高溫持久蠕變強度試驗機。
新產(chǎn)品發(fā)布會現(xiàn)場
電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)被稱為二十世紀(jì)以來激動人心的分析技術(shù)，具有檢出限低、動態(tài)線性范圍寬、干擾少、分析精度高、分析速度快、可進行多元素同時測定等優(yōu)異的分析性能，已成為痕量和超痕量無機元素為有效的分析手段之一。其中，四極桿式電感耦合等離子體質(zhì)譜是普及率的ICP-MS。
一直以來，中國的ICP-MS市場為進口品牌所占據(jù)。國際上ICP-MS(下文通指四極桿式ICP-MS)的主要生產(chǎn)商有安捷倫、珀金埃爾默、賽默飛;另外，2014年德國耶拿完成對布魯克ICP-MS生產(chǎn)線(原瓦里安)的收購，2016年3月島津也在中國推出ICP-MS產(chǎn)品。
隨著技術(shù)的迅速發(fā)展，ICP-MS全球裝機量已在8000臺以上，僅中國每年的新增裝機數(shù)就超過500臺。而且，近年來，ICP-MS開始越來越多地被納入到國家方法標(biāo)準(zhǔn)之中，預(yù)期未來幾年，中國ICP-MS市場會強勢增長。而且，在很長時間里，國外對中國實行ICP-MS禁運或限制進口，所以，從抓住市場機遇及的角度講，研發(fā)生產(chǎn)中國自己的ICP-MS是非常必要的。
2011年開始實施的國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項也支持了多個ICP-MS研發(fā)項目，如：中國環(huán)境監(jiān)測總站牽頭的“基于質(zhì)譜技術(shù)的全組分痕量重金屬分析儀器開發(fā)和應(yīng)用示范”項目、鋼研納克檢測技術(shù)有限公司牽頭的“ICP痕量分析儀器的研制與應(yīng)用”項目、北京海光儀器公司牽頭的“新型等離子體質(zhì)譜關(guān)鍵部件研制與創(chuàng)新應(yīng)用研究”項目等。2015年9月，聚光科技的Expec 7000型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀順利通過專家鑒定，是“基于質(zhì)譜技術(shù)的全組分痕量重金屬分析儀器開發(fā)和應(yīng)用示范” 項目的成果。
2016年4月，鋼研納克的電感耦合等離子體質(zhì)譜儀PlasmaMS 300通過組織部門驗收。而今天的新品發(fā)布會代表著PlasmaMS 300正式推向市場。
電感耦合等離子體質(zhì)譜儀PlasmaMS 300
據(jù)鋼研納克工程師介紹，在該項目中，鋼研納克成功研制了激光燒蝕進樣系統(tǒng)(LA)，該技術(shù)屬于國內(nèi)首創(chuàng)，并具有聚焦定位、微區(qū)導(dǎo)航等先進技術(shù)。LA-ICP-MS聯(lián)用是鋼研納克ICP-MS產(chǎn)品所擁有的競爭優(yōu)勢，因為目前國際上還沒有一家儀器公司能夠同時提供LA和ICP-MS兩種儀器設(shè)備，鋼研納克是世界上家，有條件、有能力、可以非常靈活地為客戶提供定制化的解決方案，進而占領(lǐng)這一市場。
LA-ICP-MS可以對固體樣品剝蝕直接進樣，無需復(fù)雜的樣品前處理過程，避免了溶液進樣過程中的一些干擾因素的影響。而且，隨著激光固體進樣技術(shù)的進步，以及ICP-MS技術(shù)的發(fā)展，LA-ICP-MS作為一種高靈敏度、高精度的，并可提供多維的、高分辨信息的原位微區(qū)分析技術(shù)，必將在元素分析與空間分布分析中占據(jù)重要的地位，具有的應(yīng)用前景。
鋼研納克在鋼鐵、礦產(chǎn)等冶金及相關(guān)行業(yè)中具有的豐富積累，PlasmaMS 300的應(yīng)用領(lǐng)域也主要瞄準(zhǔn)了以上領(lǐng)域。另外，在該項目中，鋼研納克還自主研發(fā)了四極桿電源、ICP離子源、全中文操作軟件等，其中，四極桿電源采用了數(shù)字直接頻率合成技術(shù)，配合國產(chǎn)四極桿完全滿足高分辨元素分析的需求。

依托國家鋼鐵材料測試中心，鋼研納克檢測技術(shù)股份有限公司（原鋼鐵研究總院分析測試研究所）是早使用和開發(fā)ICP-MS分析技術(shù)的科研單位之一，率先培育了一批ICP-MS應(yīng)用分析和儀器技術(shù)的知名專家，自1999年起負責(zé)或參與起草制定了ICP-MS分析應(yīng)用和儀器測評相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)多項。已經(jīng)發(fā)布國際標(biāo)準(zhǔn)1項ISO 16918-1:2009“Steel and iron -- Determination of nine elements by the inductively coupled plasma mass spectrometric method -- Part 1: Determination of tin, antimony, cerium, lead and bismuth”；標(biāo)1項GJB 5404.16-2005《高溫合金痕量元素分析方法第17部分電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定銀、鉍、鈰、鉿、鎵、銦、鑭、鉛、銻、鈧、錫、含量》；國家標(biāo)準(zhǔn)多項以及糧食行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《LS/T 6136—2019糧油檢測 大米中錳、銅、鋅、銣、鍶、鎘、鉛的測定 快速提取-電感耦合等離子體質(zhì)譜法》。

離子色譜-ICP-MS聯(lián)用是為了應(yīng)對2019年11月執(zhí)行的歐盟進口玩具標(biāo)準(zhǔn)EN71-3中可遷移六價鉻超低的檢測需求，鋼研納克和青島盛瀚離子色譜聯(lián)合開發(fā)的玩具中可遷移六價鉻檢測聯(lián)用技術(shù)。該技術(shù)在儀器低噪聲控制和軟件交互協(xié)同等方面實現(xiàn)了突破，通過IC-ICP-MS聯(lián)用有效地分離三價鉻和六價鉻，實現(xiàn)不同價態(tài)的鉻元素的分離分析。玩具中可遷移六價鉻的檢出限做到了0.006ng/mL,成為能夠滿足歐盟玩具EN71-3極低檢出限要求的國產(chǎn)儀器廠商。

釹鐵硼剖面 Tb,Dy 元素分布分析
測試對象：釹鐵硼剖面
測試元素：Tb，Dy
測試儀器：LA-ICPMS（激光燒蝕固體進樣裝置 和 ICP-MS 質(zhì)譜儀聯(lián)用）
1. 樣品前處理
因為樣品橫切面積較小，所以將樣品鑲?cè)胙劳蟹壑?。LA 進樣裝置對于被測樣品表面的光潔度要求較高，所以在測試前，給待測面做了鏡像拋光。處理過后的樣品如圖一。
圖一 剖面樣品照片
金屬域為鏡面拋光后的效果，黑域為測試之后的效果
2.測試
開啟 ICP-MS 和 LA 儀器，預(yù)熱 1 小時左右。將樣品放入 LA 樣品室。如圖二。
圖二 ICP-MS（左）和 LA（右）聯(lián)用儀器
設(shè)置好測試參數(shù)及流程，包括待測元素、掃描區(qū)域等，運行測試程序，LA 和 ICP-MS 聯(lián)用將自動同步，進行樣品測試及數(shù)據(jù)采集。
LA 激光剝蝕斑點大小為 40um，掃描行數(shù)為 42 行，行間距為100um。測試所對應(yīng)的掃描區(qū)域 1，如圖三所示，其長寬為，L=1.5mm，W=4.14mm。
圖三 被測樣品掃描區(qū)域示意圖
與上圖相應(yīng)的，Tb，Dy 元素在掃描區(qū)域內(nèi)的分布分析測試結(jié)果如圖四和圖五。
圖四 Tb 元素的分布圖
右側(cè)圖示為信號強度（value）對應(yīng)的色標(biāo)（color）
圖五 Dy 元素的分布圖
右側(cè)圖示為信號強度（value）對應(yīng)的色標(biāo)（color）
從圖四和圖五可以看出，在掃描區(qū)域內(nèi)，Tb 和 Dy 兩個元素的濃度，均從上下兩端往中間遞減。掃描區(qū)域 2 和 3 測試所得的結(jié)果，趨勢同掃描區(qū)域 1 的結(jié)果。LA-ICPMS 的測試結(jié)果和用電子顯微鏡測試的結(jié)果一致。