Optima 2100DV独特设计与性能指标

美国PerkinElmer 公司（简称PE公司）Optima 2100DV型ICP-OES独特设计与性能指标

132厘米（长）81厘米（宽）76厘米（高） 146公斤

1、PerkinElmer公司的ICP-OES是世界上最知名的品牌，二十多年来市场占有率一直以绝对的优势稳居第一的位置

数据来自：https://www.wendangku.net/doc/a81131401.html,/marketreport_detail.cfm?title=29

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PerkinElmer公司的ICP-OES生产地为美国，而其它公司的ICP-OES为节约生产成本，生产地选择在英国、澳大利亚等地。

2、PerkinElmer公司ICP-OES以优异的性能和可靠的质量而赢得市场的欢迎和用户的喜爱

ICP-OES可以分析元素周期表中所有金属元素，检出限在1ppb以下。同时可以分析绝大部分非金属元素，例如As、Se、P、S、Si、Te等，检出限低于10ppb，如果配合使用氢化物发生器，这些非金属的检出限可以改善10倍以上。

自60年代电感耦合等离子体（ICP）问世以来，由于它具有灵敏度高，稳定性好，基体效应小，线性范围宽及多元素同时测定等优点，因此以ICP为光源的发射光谱仪在分析领域内得到越来越广泛的应用。

ICP-OES主要由进样系统、射频（RF）发生器、分光系统、检测器和软件等五部分组成。

就电感耦合等离子体发射光谱技术的发展史来看大致经历了四个时代：

第一代：以棱镜为分光元件，以感光板为测量器的摄谱仪；

第二代：以固定棱镜或光栅为分光元件，以多个光电倍增管(PMT)为检测器的多道直读ICP光谱仪时代；

第三代：以转动平面光栅为分光元件，以单个光电倍增管(PMT)为检测器的单道扫描ICP光谱仪时代；

第四代：以中阶梯光栅+光栅或棱镜构成的二维色散系统为分光系统，以平面固体检测器为检测器的全谱直读ICP时代。

从ICP技术的发展历程来看，中阶梯光栅系统取代全息光栅；平面固体检测器取代光电倍增管；全谱直读型ICP取代早期的多道及单道ICP已经是不争的事实。

3、耐HF酸、耐高盐进样系统可以让用户放心地分析各种类型的样品

Optima 2100 DV标准配置的雾化系统为强耐腐蚀的配置。

雾化器为正交雾化器，其特点是高盐分进样时不会堵塞，可以直接进饱和食盐水溶液！此外在雾化器喷嘴装有耐腐蚀的宝石喷嘴，使其具有极强的耐HF、碱、王水、有机溶剂的能力！

雾室采用耐腐蚀的Ryton专利技术制成，耐高浓度的HF、碱、王水、有机溶剂，且这种雾室物理强度大，不象玻璃雾室那么易碎，灵敏度高，稳定性好，记忆效应低。

总之，Optima 2100 DV进样系统没有更换雾室的繁琐操作，可进行50%HCl、HNO3、H2SO4、20%HF及30%NaOH分析，一套进样系统相当于其它公司的标准配置进样系统＋一套有机进样系统＋一套耐HF进样系统＋一套耐高盐进样系统。

一般公司所配置的都是石英同心雾化器和石英旋流雾室，雾化效率较高，但很多类型的样品都无法直接进行分析，而且很不耐用，虽然其成本很低，但使用起来极为不便。

4、简洁的设计实现最容易的维护

双开门设计ICP进样系统不仅使雾室和等离子

炬拆卸方便，而且在点火工作状态下可以进行

调整，同时射频发生器的射频辐射防护最为全

面，射频辐射泄漏在业界最小。

搭扣设计使拆卸非常方便，无需拆下样品仓即

可拆卸、清洗或更换进样中心管。

双开门设计还隔绝了等离子体高温对雾化器和

雾室温度的影响，提高了仪器的稳定性。

一体化的进样系统和卡口式的设计使得进样系

统的拆卸极为方便，只需用手而无需使用任何

专用工具即可在1分钟内完成。

Optima 2100 DV的进样系统通道短，因此大大减少了样品流经管道的时间，软件具有专利的Smart Rinse功能，智能化地决定样品间的冲洗时间。

其它公司的设计缺陷在仪器的维护时暴露无遗

5、准确的控制是优异性能的基本保证

Perkin Elmer的电子工程师在系统中采用了全新的电子控制技术，使用了多个CPU独立控制仪器各个部分。大规模集成电路和模块化的设计，使仪器故障率极低。

Optima 系列ICP-OES是唯一真正的，功能齐备的全自动控制 ICP光谱仪，整个仪器仅仅只有一个电源开关，其它非常完善的功能全部采用计算机自动控制。

进样系统的雾化气采用比转子流量计更先进的高精度质量流量计进行控制，不仅提高了精度，而且可以自动调节任意流量，最小步长为0.01升/分，对于不同样品的工作条件均可得到优化。Optima 2100 DV进样系统可以处于一个恒温系统中，以保证极稳定的雾化效率。PerkinElmer公司向用户提供的检出限都是在仪器标准配置的耐HF酸宝石喷嘴正交雾化器和耐HF酸的Ryton材料Scott雾室上做出的数据，如果用户的样品绝不含有HF酸和高盐份，则也可以选择同心雾化器和旋流雾室，检出限能够得到进一步的改善。

其它公司的ICP-OES依然采用10年前的技术，雾化器的氩气流量需要手动进行调节，在这样

的系统上是根本无法获得良好的稳定性的。

6、更高的频率是专家的选择

众所周知，在ICP发展过程中，早期采用过7MHz频率的高频发生器系统，需要非常大的功率，后来采用27.12MHz频率较多，功率在800~2000W。而进入90年代发现采用40.68MHz频率及较小的功率在ICP技术中有更多优越性。根据Copelle和Baumans的研究，随着频率的增加，振荡器产生的能量能更有效地传递到等离子体，传输效率提高60%以上，使点火更容易，并可采用小功率以减少背景噪音和延长功率管的寿命。同时，等离子体对样品的适应性更好，不会在样品改变时灭火。此外，对还可以采用大孔径进样管，使得高盐样品不堵塞。综上，采用40.68MHz激发频率可从总体上提高信背比，改善检出限，增加对样品的适应性。

在激发方式上， PerkinElmer在10年前的ICP型号中也曾采用晶控它激式发生器，但在后来革新为自激式发生器。这是因为自激式发生器传输效率高、匹配速度快，工作状态更稳定。而晶控它激式发生器是通过电容耦合负载线圈和振荡回路的，由于响应速度不如自激振荡快，当与等离子体不匹配时就会引起不稳定(如进高盐样品时)，因此极易导致灭火。Optima 2100还运用了专利的真实功率控制技术(TPC)，采用功率实时监控和反馈技术，克服了外界电压变化引起的漂移和不稳定。功率的连续1W可调可满足不同分析需要，远优于其它大步长变化功率的厂家。

较低的频率使得等离子体的中央通道难以形成，从而造成点火困难和易于熄火

7、最先进的射频发生器

全新设计的40.68MHz自激式发生器采用新一代的固态电路技术，整个发生器主体仅为一块高集成化的线路板，无功率管等发热部件，元器件寿命比功率管高10倍以上，可靠性强、稳定性好、能量耦合效率高，仪器体积也大大减小，使Optima 系列ICP-OES成为一台紧凑的桌面型仪器。

其它公司依然使用技术陈旧的大功率管，犹如在当今数字化的时代依然使用电子管的收音机和电视机一样，不仅体积庞大，而且自身发热严重，能量利用效率低，稳定性差

8、PerkinElmer 公司专利的双向观测ICP-OES 技术是目前唯一成功的双向观测技术

众所周知，采用轴向观测的检出限比侧向观测可改善达10倍。在大量基体存在时，绝大多数元素的检出限会得到明显改善，这对分析痕量元素十分有利，例如测定钢铁中痕量As 、Sb 等有害元素时，轴向观测就充分显示了其优越性。

但由于轴向观测时光强呈数量级地增加，如果只有轴向观测，则测量高含量的元素时只能选择次灵敏线，但这常常会受到限制，例如Na 含量较高时589.583nm 谱线强度过高，而其330nm 谱线受到Zn 的强烈干扰，因此在分析高含量元素时采用侧向观测较为合适。传统垂直观测型ICP-OES 的不足是测定不同的元素时需要优化不同的观测位置。

Optima 2100 DV 采用专利的双向观测技术，使用户可以在一次分析中同时获得两种观测方式的优点，无论是轴向观测还是侧向观测，其观测的位置全部由计算机自动优化，并有简洁实用的空气切割技术消除尾焰，此外，光路中加入了衰减器，可自动进行轴向/侧向，全光/衰减等四种选择，不仅提高了灵敏度而且扩大了线性范围，大大增加了分析的灵活性，提高了分析性能。

其它公司虽然极力模仿PerkinElmer 公司的双向观测技术，但又不能侵犯PerkinElmer 公司的双

向观测专利，其结果必然是失败的。

垂直观

测位置

水平观测位置 炬管过长是这一设 计失败的主要原因

尾焰采用抽风的方式，大量的空气自下向上被抽走，导致炬管尾焰形状改变的情况清晰可见

9、唯一实现即开即用的全谱直读ICP-OES

动态波长校正技术是珀金埃尔默的杰出科学家和工程师对ICP 发射光谱技术的又一卓越贡献。它通过光导纤维将置于光学室内的氖灯光谱与第一个单色仪出来的光谱一起进入第二个单色仪进行水平色散，用氖十分丰富的特征谱线对分析波段中的光谱进行校正，从而实现了真正的实时波长校正。氖灯动态波长校正的绝妙之处是每次分析时在＜1nm 的波段内同时进行波长校正，所以具有异乎寻常的波长稳定性。因此该仪器根本不需要恒温即可进行样品分析测定，这在全谱直读ICP 光谱仪中绝无仅有的。按照惯例光谱仪的分辨率定义为谱线的半高宽（FWHH ）。但全谱直读ICP 光谱仪问世以来，一些厂家纷纷以固态检测器像素间距离来表示分辨率，因为通常全谱直读ICP 光谱仪的一根谱线在波长色散方向由3个以上像素组成，而在测量遇到干扰时可以选取一个像素进行计算，这无疑提高了实际分辨能力，但这是有前提条件的，那就是光谱仪必须具有极其好的波长稳定性，否则测量结果会产生巨大的误差。目前只有动态波长校正技术可以达到这样优异的波长稳定性。

Optima 2100DV 的每一根谱线可以由1－30个像素组成，在200nm 处分辨率可达0.003nm 。

在10~35摄氏度范围波动的室温下连续测量20个小时的波长稳定性。Optima 2100DV 可以获得极佳的稳定性，而传统的ICP-OES 则会产生巨大的误差，因而只能长时间地保持光室恒温。

10、有机样品的分析

PerkinElmer公司的ICP-OES从软件到仪器硬件都对有机物直接进样分析给予了充分的考虑，使用户无需进行繁琐的样品消解，大大提高了效率。下图为有机物直接进样时的等离子体火焰。

11、专利的谱线解析功能－多谱拟合技术（MSF）

PerkinElmer独有的扣除光谱干扰功能，解决了ICP-OES分析复杂基体样品中的谱线干扰问题。其原理是利用现代化学计量学和多元线性回归算法，在分析复杂基体样品时，通过数学模型将分析谱线从干扰光谱中剥离出来。

由于只需保持峰型稳定，所以该模型通常与样品浓度及特定的离子状况等无关，因此实际应用非常方便，只需喷入空白溶液、待测元素溶液及干扰元素溶液即可。

该方法不但扣除光谱干扰效果显著，还可提高信噪比，进一步改善检出限。

12、简单易用、功能强大的全中文软件

基于Windows? XP的WinLab 32操作系统，功能强大，支持真正的多任务、多用户操作；原始数据具有不可覆盖性，对原始数据所作的所有合法修改均有记录，在出具检验报告时其数据具有合法性和可追溯性，满足法规要求及国际认证惯例。

软件具有模拟运行和离线运行功能，尤其适合于教学和数据分析。

仪器的操作完全实现自动化，包括观测方向及高度选择、气体流量控制、RF功率调节、故障诊断等。

自动调节积分时间，每次测量前根据预曝光得到的信号强度自动选择合理的分析时间，积分时间最小可达1ms。

业界最全的50000条谱线库和软件定性、半定量功能大大增强对未知样品的剖析能力。

13、软件内置DataManager具有强大的报告生成功能

14、智能摄谱功能和半定量分析功能

利用PerkinElmer公司的ICP-OES，无需任何标准溶液即可进行半定量分析，直接给出样品的半定量分析浓度。

其它公司的ICP-OES摄谱功能只能获得谱线强度的信息，很难将其转化为分析工作者所需要的化学含量的信息。

15、与FIAS联用进行形态分析研究

PerkinElmer公司的FIAS可以和ICP-OES无缝连接，联用分析各个元素的形态和价态，开展最前沿的研究工作。

16、专用的氢化物发生附件可以使检出限改善10倍以上

汞的标准溶液浓度分别为0.1、0.2、0.5、1.0ppb，线性相关系数优于0.999。

PerkinElmer公司的ICP-OES射频辐射全面符合FCC Part 18的管理法规，同时符合EC和VDE 0871 B级的要求。

The compact RF supply meets all FCC certification requirements for RF emission (Part 18 of FCC

Rules and Regulations). It also complies with EC and VDE 0871 Class B requirements.

其它公司的ICP-OES射频防护显然要差得多。

外高桥保税库的仪器备件库

上海建立了全面的培训基地

每年组织一次ICP-OES和ICP-MS用户交流会

建立了信息丰富的中文网站https://www.wendangku.net/doc/a81131401.html,

每季度一期用户通讯免费向所有用户发放以提供最新的信息