(1.天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津 300072；2. 天津大学天津市生物医学检测技术与仪器重点实验室，天津 300072)

电感耦合等离子体质谱(Inductively coupled plasma mass spectrometer, ICP-MS)是20世纪80年代发展起来的痕量元素分析技术[1]。具有敏度高、检测限低、动态范围宽等优点[2]。近年来，像纳米单颗粒分析[3]和单细胞分析[4]这类信号持续时间短、元素组成复杂的应用，对ICP-MS仪器的分析速度提出了更高的要求。

四极杆电感耦合等离子体质谱(ICP-QMS)和扇形磁场电感耦合等离子体质谱(ICP-SFMS)的质量分析器是分段记录的，目前他们的最高分析速度分别为每秒钟20万[5]和10万[6]个质量数。分段记录的ICP-QMS和ICP-SFMS的分析速度虽然可以满足单元素短瞬态信号的分析要求，但他们目前的分析速度并不能及时、完整的记录短瞬态信号中的多种元素信息[7,8]。而飞行时间电感耦合等离子体质谱(ICP-TOFMS)具有全谱同时检测的优点，它每次脉冲提取均可以记录样品中的多种元素信息。目前ICP-TOFMS的分析速度为3.3万张质谱图，在这个速度下可以完整的记录纳米颗粒产生的多元素信号[9]。而且相比于分段记录的质量分析器它还可以节省样品的消耗。ICP-TOFMS现已在纳米单颗粒[3]、单细胞[4]、微量样品[10,11]的分析中发挥着极其重要的作用。本文主要对ICP-TOFMS的原理、发展现状和主要应用进行综述。

1 ICP-TOFMS的基本原理

ICP-TOFMS仪器由ICP离子源、真空接口、离子光学系统、飞行时间质量分析器、离子检测器、控制系统和数据采集处理系统等部分组成。样品在ICP-TOFMS仪器中检测过程为： 在ICP离子源的高温作用下样品被电离为离子，随后离子通过真空接口进入真空腔中。……