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誘導結合プラズマ質量分析(ICP-MS)

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水溶液中の極微量金属・非金属元素の分析

水溶液中のpptレベルの極微量の金属・非金属元素を多元素同時に測定することができます。
1ppt(parts per trillion)とは、1リットル中に1ng(1ナノグラム)、すなわち、0.000000001gが存在することを意味します。

四重極ICP-MSを用いて次のような分析を承っております。

  • ウエハ表面・バルク中の不純物管理等の半導体関連分析
  • 純水、試薬、フォトレジスト中の不純物分析
  • 河川水・温泉水・土壌溶出液等の環境分析
  • RoHS/ELVや欧州玩具安全性規格(EN71 Part3)等のグリーン調達関連分析

等、幅広い分析ができますので、お問い合わせください。
四重極ICP-MSの装置構成と原理を紹介します。 装置構成としては、試料導入部、プラズマ、インターフェース、イオンレンズ、四重極質量アナライザ、検出器から成り立ちます。

四重極ICP-MSの構成図(Agilent Technologies様ご提供図)
四重極ICP-MSの構成図(Agilent Technologies様ご提供図)



溶液状の試料は、ペリスタルティックポンプあるいはネブライザー自身の負圧吸引でネブライザーに導入され、エアロゾル化、微小系の粒子のみがスプレーチャンバーを抜けてプラズマに導入されます。
プラズマに入った試料は瞬時に分解し、原子化、そしてイオン化され、発生したイオンはプラズマから、インターフェース部のサンプリングコーンとスキマーコーンと呼ばれる一対のオリフィスを通り、高真空状態に維持された質量分析部に送られます。
次に、測定元素イオンは、イオンレンズシステムにより四重極質量アナライザに収束され、質量電荷比(m/z)に基づいて分離されます。 この四重極質量アナライザでは、特定の質量電荷比を持つイオンのみを透過させることができます。
最後に、測定元素イオンは検出器の二次電子増倍管で測定され、質量数毎の信号(質量スペクトル)となります。 得られた質量スペクトルは、各元素の同位体の信号がそれぞれの質量数に現れ、信号強度はサンプル溶液内の当該同位体の濃度に比例することから、定量することができます。

四重極ICP-MS
四重極ICP-MS
二重収束型(高分解能)ICP-MS
二重収束型(高分解能)ICP-MS

また、

  • 測定値に影響を及ぼす妨害(多原子イオン干渉)が存在する試料
  • 半導体で重要な元素の一つであるリン(P)を低濃度まで測定する必要がある試料半導体ウエハ表面・バルク分析クリーンルームエア分析、等)

には二重収束型(高分解能)ICP-MSが、その高い質量分解能で威力を発揮します。

 

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