激光能量密度对LA-ICP-MS分析数据质量的影响研究

LA-ICP-MS分析矿物元素含量时激光能量密度会影响样品的剥蚀速率,从而影响测试过程的信号强度。激光能量密度变化对测试数据精确度的影响,以及不同天然矿物对激光能量密度的响应尚需进一步明确。本文测定了不同莫氏硬度天然矿物可稳定剥蚀的最小激光能量密度,评估了193nm ArF准分子激光系统中能量密度对地质标准样品(NIST SRM614、USGS BCR-2G、USGS GSC-1G)和天然矿物测试数据质量的影响。研究结果表明:①稳定剥蚀石英和萤石所需的最小激光能量密度为4～5J/cm~2,低于前人的报道值(10J/cm~2),而稳定剥蚀其他矿物(如滑石、磷灰石、刚玉等)所需的最小能量密度一般在1～2J/cm~2;②不同激光能量密度剥蚀条件下,标准样品中大部分微量元素测试结果与推荐值的相对误差小于20%,相对标准偏差(RSD)小于10%,而天然矿物中含量1μg/g的大部分微量元素测试数据的RSD小于20%;③在一定范围内,激光能量密度越大,数据平均相对误差越小,整体质量更好。     

LA-ICP-MS分析中不同莫氏硬度矿物激光剥蚀行为及剥蚀速率研究

系统研究了193 nm Ar F准分子激光系统对不同莫氏硬度天然矿物(滑石、石膏、绿泥石、方解石、磷灰石、透闪石、钠长石、黄玉、刚玉、萤石、石英)的剥蚀行为及剥蚀坑形貌特征,获得了10种天然矿物的剥蚀速率,其排序为:石英石膏滑石方解石磷灰石≥透闪石钠长石黄玉刚玉萤石,而绿泥石测试误差极大。结合前人数据,发现除石英、石膏、萤石外,其他矿物剥蚀速率与其莫氏硬度呈负相关。