激光消融icp成像可视化元素

激光消融成像,这是一个相对较新的分析方法,有能力感兴趣的可视化元素的分布在固体样品在两个甚至三个维度。

样品引入一个元素分析仪由激光消融术(LA)系统,在分析仪通常是一个电感耦合等离子体质谱仪(icp)。元素可以通过记录生成图像元素在离散位置信号的样本通过确保适当的同步分析仪和激光消融系统。介绍成像主要用于生物(例如,贝克尔et al . 2010年),地质(例如,Ubide et al . 2015年),和医学研究(例如,兔子et al . 2017年)。

激光消融icp成像是如何工作的呢?

在实践层面上,激光烧蚀icp成像是由光栅脉冲激光在样品的表面。高精度汽车典型阶段再现性比1µm用于移动样品阶段x, y,和z方向,激光是静止的。烧蚀固体样品通常使用深紫外激光执行(例如,193海里)。激光光斑大小可以调整根据所需的空间分辨率。现代拉系统提供的现货尺寸下降到1µm。

样本将被熔化的激光脉冲,如果激光的能量密度(影响)超过一个特定的阈值。自从sample-specific消融阈值,激光能量密度有必要为每个样本优化材料。烧蚀过程发生在一个密封的,密封室——细胞消融。一个连续流动的载气(通常是氦)清洗所产生的气溶胶样品消融消融的细胞,为后续运输ICP。

然后,示例气溶胶雾化和电离通过高能ICP。随后从ICP离子传输质量分析仪通过主锥束光学和接口。干扰物种可以删除从离子束通过反应/碰撞细胞和能量过滤器。感兴趣的元素的强度是衡量质量分析仪(行业领域,四极,或飞行时间)。这些信号强度依赖于这些元素的丰度在烧灼样例。基本地图是由重复这ablation-analysis流程熟悉的x, y, z坐标(二维)或在样品表面样本体积(三维)。

Spot-Resolved激光消融成像

近年来,这一趋势创造激光消融细胞快速冲刷能力(王et al . 2013年,VanMalderen et al . 2015年,Gundlach-Graham和冈瑟2016)。这些fast-washout系统确保信号运出细胞消融在几毫秒,相比之下几秒钟采取传统的系统。可以实现更快的冲刷,例如,通过使用知名dual-volume细胞,通过最小化承运人油管的内径,或者通过引入额外的气体(如氩)时的气溶胶传输。更快的冲刷时间最小化所需的时间进行分析。此外,更快的冲刷与较小的分散的消融信号之前到达ICP,从而导致更高的信噪比女士的记录数据。

为了有效地检测脉冲传播的短样品icp fast-washout消融细胞,有必要使用一个快速质量分析器,特别是如果你打算分析多个元素在一个单脉冲。相比,扫描质量分析仪(例如,四极或部门字段),按顺序测量单个元素,飞行时间(TOF)质量分析,例如,那些用于TOFWERK icpTOF,同时测量所有元素(Borovinskaya et al . 2013年,亨德里克•et al . 2017年)。

icpTOF有能力记录全面每33μs质谱,这样短瞬态信号,如气溶胶的一个激光枪,可以测量与足够的时间分辨率。

的结合fast-washout(低色散)和icpTOF激光消融细胞允许spot-resolved,快,multi-elemental成像(汉堡等。2017年,Bussweiler et al . 2017年)。这种方法涉及到获取图像的光栅并排激光斑点。信号的持续时间从一个激光枪的限制可以发射激光的重复率,从而防止信号重叠的邻近点。冲刷时间sample-specific以来,重复率之前必须调整每个成像实验。

然后,激光扫描速度(µm /秒)仅仅是产品的光斑大小(µm)和重复率(s¹)。这种方法提供了相当大的好处的continuous-scan模式成像连续信号输入icp的地方。在的情况下spot-resolved成像,“封闭实验”是由每个像素和每个激光枪产生了多元化的像素在图像与明确的坐标。这保存样品表面的原始工件的几何和大幅减少了风险,例如,蹭脏。

进一步的阅读

贝克尔,j.sZoriy, M。Matusch,。吴,B。曾,D。、棕榈、c和贝克尔,j.s,2010年。Bioimaging金属的激光烧蚀电感耦合等离子体质谱法(LA ICP MS)应承担的应承担的。质谱分析评论,29 (1),pp.156 - 175。

Borovinskaya, O。,Hattendorf B。坦纳,M。,美国和冈瑟Gschwind D。,2013年。原型的电感耦合等离子体飞行时间质谱仪提供暂时解决,多短信号检测所产生的单颗粒和液滴。yabo214原子光谱法分析学报,28 (2),pp.226 - 233。

汉堡,M。施瓦兹,G。Gundlach-Graham,。卡瑟,D。Hattendorf, b和冈瑟,D。,2017年。功能的激光烧蚀电感耦合等离子体飞行时间质谱分析。《分析原子光谱法,32 (10),pp.1946 - 1959。

Bussweiler Y。Borovinskaya o .和皮匠,M。,2017年。激光烧蚀和电感耦合plasma-time-of-flight质量spectrometry-A强大的组合高速multielemental成像的千分尺规模。光谱学(圣塔莫尼卡)32 (5),pp.14-20。

Bussweiler Y。Spetzler, T。坦纳,M。and Borovinskaya, O., 2017. TOFpilot–An Integrated Control Software for the icpTOF that Enables High-Speed, High-Resolution, Multi-Element Laser Ablation Imaging in Real Time.

Gundlach-Graham, a·冈瑟,D。,2016年。向更快、更高分辨率LA-ICPMS成像:LA细胞的共同进化设计和ICPMS仪器。分析,分析化学,408 (11),pp.2687 - 2695。

兔子,D.J.Kysenius, K。,保罗,B。,Knauer B。哈钦森,美国奥康纳,C。油炸锅,F。亨尼西,t布什,人工智能克劳奇,P.J.快,公共广播,2017年。成像在脑组织金属激光Ablation-Inductively耦合等离子体质谱法(介绍)。《可视化实验:木星,(119)。

•L。Gundlach-Graham,。,Hattendorf B。and Günther, D., 2017. Characterization of a new ICP-TOFMS instrument with continuous and discrete introduction of solutions. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 32(3), pp.548-561.

Ubide, T。麦肯纳,c.a咀嚼、和Kamber博士,学士,2015年。高分辨率介绍火成岩矿物微量元素映射:寻找岩浆的历史。409年化学地质学,pp.157 - 168。

Van Malderen,中华民国,范Elteren j.t Vanhaecke, F。,2015年。发展快速激光ablation-inductively耦合等离子体质谱法细胞分层sub-μm扫描的材料。亚博网站下载《分析原子光谱法,30(1),第31 - 125。

Wang H.A.Grolimund D。Giesen C。Borca,灯光。、Shaw-Stewart jrBodenmiller, b和顾̈n、D。,2013年。快速化学成像高空间分辨率的激光烧蚀电感耦合等离子体质谱法。分析化学,85 (21),pp.10107 - 10116。

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