LA-(MC)-ICP-MS面扫描技术开发及应用

LA-(MC)-ICP-MS elemental (isotopic) mapping is a cutting-edge technique in earth science. Compared to other mapping instruments, LA-(MC)-ICP-MS mapping technique has many advantages in earth science research, e.g., simple process, simple sample preparation and low cost, short analysis time, low detection limit, multi-element analysis, near lossless analysis, etc. This technology currently has several problems remain to be solved. 1, lack of localized integration data processing software; 2, lack of LA-MC-ICP-MS isotope mapping method ; 3, lake of mineral line scan element and isotope data process software ; 4, lack of method of quantification of elemental mapping of multi-phase mineral assemblages; 5, optimization of LA-ICPMS mapping parameters to improve the resolution. This project is to study the above 5 problems based on the method and software we developed previously. It is quite for sure that this project will greatly improve the understanding of LA-(MC)-ICP-MS surface scanning technology in related laboratories in China, and promote the understanding of elements and Isotopic geochemistry behavior in Earth Science, and further expand the application of this method in the field of earth science.

LA-(MC)-ICP-MS元素（同位素比值）面扫描分析近些年来发展的新兴技术，相对于其他面扫描仪器，其具有样品制样流程简单、仪器购置和分析成本低、分析时间短、检测限低、多元素表面分析(<5um)、近乎无损等分析优势，在地球科学等领域有着大量的应用。该技术目前存在一些列问题尚待解决，1、国产化的综合性面扫描数据处理软件缺乏；2、矿物同位素面扫描技术开发；3、矿物元素和同位素线扫描方法开发和软件集成；4、扫描区域内多矿物元素绝对含量校正；5、面扫描条件优化参数及分辨率特征研究。本项目拟在前期实验室开发面扫描方法和软件基础上对上述5个问题进行研究。这必将极大的提高LA-(MC)-ICP-MS面扫描分析技术在国内相关实验室的发展和促进地球科学等领域元素和同位素化学行为规律的理解，进一步拓展该方法在地球科学等领域中的应用。

LAICPMS元素面扫描技术是近些年来发展的技术，该技术具有速度快，成像质里高，定量化，且多元素同时分析等优势。为解决地科学，生物学，生命科学等无机元素的空间分布问题提供了完美解决方案。本项目成功开发了基于国内主流激光剥独系统和电感提合等离子体质谱仪系统组合的元素分析方法，且优化了设计了数据处理软性软性平台适应适应性；对应的激光平台包括Cetec,Resonatics,NewWave激光；质谱包括安捷伦ICPMS5，热电ICPMS，耶拿ICPMS，具有广谱性。数据外理计算方面，该软件与国外相关成像软件有诸多优势，适配了硅酸盐，碳酸盐，硫化物（硫1价和硫2价），磷酸盐，氯化物，单质矿物，简单校正等多种算法。同时增加了挥发分扣除计算，使得计算结果更为准确。基于该项目开发了多矿物体系综合校正方法，为多矿物多元素校正提供了最优解决方案。软件目前更新名称为LIMS2.0，增加了线扫描的定性与定量处理功能。同时，项目执行期完成了对激光与不同莫氏硬度矿物作用过程的相关研究，调查了不同莫氏硬度矿物的最小激光剥蚀能量和一般剥蚀速率，发现激光能量的变化对测试数据质量的准确度影响不大（误差范围内一致）。对极薄样品开展了低频激光测试并开发了数据优化算法，降低低频分析数据的离散度，提高分析精度。针对地质科学研究的样品特点，设计和发明了场发射扫描电镜地质样品台，方便了地质样品的分析，节约了导电胶的使用，并大大提高了样品分析的效率。项目执行间申请获批了实用新型专利1项，软件著作权2项。