2024年1月12日发(作者：)

准备安装ELAN DRC-e型ICP-MS实验室

珀金埃尔默公司的等离子体质谱仪DRC-e型是一个独立的ICP-MS系统，但用户必须提供以下适当环境方可满足安装需要：排风口，氩气供气系统、冷却系统、计算机平台等。在实验室安装仪器时需考虑以下几点：

 环境条件

 电力要求

 空间要求

 排风设备

 冷却剂要求

 氩气气源

 计算机和打印桌

 环境条件

仪器安装环境应符合以下条件：

1. 室内气温应在15~30℃，气温变化率每小时不超过2.8℃。推荐的最佳室温是20±2℃。

2. 相对湿度应在20~80%，不冷凝。推荐的最佳相对湿度是35~50%。

3. 由于ICP-MS是一种高灵敏度的痕量分析仪器，为减小污染，要求最大尘埃水平不超过1,000,000粒子/立方英尺（正常办公环境是500,000--1,000,000粒子/立方英尺）。

4. 如果用ELAN DRC-e型进行超痕量级测量，如在半导体工业中，为了保证Fe、Ca、K、Na等离子的量低于1ppb（1g/L），本仪器至少应安装于1000级的超净室内。

此外，本仪器应放置于如下环境内：

1. 无烟、无腐蚀性气体

2. 无潜在震动的可能性

3. 不受阳光直射

4. 远离辐射

警告：有爆炸危险处不得使用！

 电力要求

ICP-MS设备由两根单相200-240V、40A的电线供电。一根供给RF发生器，另一根供给其它附件。对于50Hz的操作，仪器不装备连接器，只有用于和两个单相插座连接的电线。如果要求用三相连接，则本仪器的一条线可与三相线中的两条连接。用于50Hz的三相电线和连接器或单相连接器（HubellNo.235插头和HubellNo2350插座也可使用）必须由客户或当地珀金埃尔默公司提供。

 空间要求

仪器的位置：

仪器应靠近电源、气源处安放，本仪器同时需要循环冷却水装置。

本仪器装有轮子，维护时可移动。仪器后方应留有30厘米的空间，本仪器大部分维修操作在正面。

 系统布局

ICP-MS由主机、计算机控制装备、打印机组成。这些部件的规格列在表1和表2中。ELAN DRC-e型ICP-MS可以直线型或L型放置。在以L型放置时，计算机和打印机与主机和附件之间呈90度放置。如有必要，在仪器附近应为各种附件留下足够空间，以安置自动进样器、流动注射系统、电热蒸发仪、激光进样器、超声雾化器等附件。附件可放在便于移动的小车上,以便更好地配合使用。计算机可放在工作台或一个单独计算机桌上。

 通风管道

ELAN装置要求有两个通风管道。一个用于排出等离子炬燃烧时及真空系统排出的废气。另一个用于冷却，以使真空泵、RF电源及ICP发生器散热。排气管的重要作用是：

1. 保护实验室人员免于被某些样品释放的毒气伤害。

2. 尽量减小室内空气变化对ICP炬焰稳定性的影响。

3. 保护仪器免受样品释放的腐蚀性气体损坏。

4. 保证RF电源和发生器散热。

警告：ICP-MS燃烧中可能产生有害气体，没有户外通风设施可能危及健康，故须密切注意废气是否被排出。

对排风与冷却管道的具体要求是：排风管道直径为100毫米，每秒钟最大气流速率70升±10%。冷却管道直径为150毫米，气流速率为210升±10%/秒。两个排气口都要用软性管道直接连接。建议等离子室使用100毫米软性管；ICP电源和真空泵用150毫米软性管道。ELAN DRC-e型备有直径为100毫米的3米长、直径为150毫米的3米长的软性管，这两根管可使仪器在与实验室设备连接时移动。表VI、表VII中列出了每种管道的排风量和载热量，排风管必须耐热70℃。

 通风口位置

两个排气口都在仪器后部。ICP腔的排气口从后面看距仪器左侧23.75厘米，距地面101.25厘米，另一排气口距左侧23.75厘米，距地面64.4厘米。

 推荐采用的通风系统

通风性能取决于用户安装的抽风机管道长度、材料和弯头的数目。如果管道过长或拐弯处过多、就需要功率更强的抽风机，为达到5400-8400升/分钟的要求，在可以不弯曲的地方应尽量使用不锈直钢管而不使用不锈钢弯管，以减少摩擦力。用不锈钢直管摩擦力要减少20-30%，在拐弯处使用的弯头最好在450角分线上，并要尽量少用弯头。

1. 通风管道的材料应耐70℃以上高温。

2. 安装时应合理安排空间，以使抽风机尽可能放在排放口附近，所有的接口处必须密封。

3. 在排风系统的末端，安放一个带阀门的气闸。使废气出口远离开窗处，尽可能将它延伸到建筑顶部以利于废气的排出。

4. 确保进入抽风机的管道是直的，且其长度至少是管道直径的十倍。如果进入抽风机的入口处是弯头将会降低排风效率。

5. 进入与排出的气体体积要相同，过分密闭的实验室将引起排气系统效率降低。

6. 确认系统正常排气：将一张纸或一张餐巾纸放入打开的排气口入口端。如果风扇工作正常，纸就贴到了通气口上。

7. 如有条件时可在抽风机上安装一个指示灯，表明它的工作状态。

 冷却装置

ELAN DRC-e型需要一个带过滤器的循环水冷却装置，用于发热部件的冷却。

Polyscience冷却装置随机配有足够的预混合冷却剂。绝对不能使用纯净水。冷却剂需经过滤以排除沉淀，pH值应在6.5-8.5之间。冷却剂中金属离子含量应小于1ppm。流速为2-3升/分，温度在10-20C之间，压力在240-375千帕（35-55psi）。其中防腐蚀剂用于防止铅制部件或接口的腐蚀。

冷却装置采用220/240V，50Hz电源供电，插头为直角插头。

 氩气

氩气用于ELAN DRC-e的炬焰。氩气质量应达到下达指标：

纯度99.996%

含氮量〈20ppm〉

含氧量〈5ppm〉

含水量〈4ppm〉

含氢量〈1ppm〉

安全注意事项：

下述建议仅供参考，不能替代用户所在国的安全条例。这里提示的注意事项也不含盖所有的安全操作规程。用户仍以用户所属管理部门对实验室安全的管理条例为执行依据。

总则：

1. 在没有任何安全防护措施时不要用眼睛直接观察ICP炬焰。紫外线可能有潜在的危害。普通的安全防护眼镜可以满足安全需要，但是额外的过滤网会进一步确保安全。安全防护眼镜还可防止意外的机械伤害。

2. ICP-MS的RF功率发生器和炬管腔室会产生射频辐射，如果泄漏也会造成潜在危害。安全装置和闭环安全连锁装置绝对不能自行拆卸。

3. ICP-MS高频发生器电源具有足以致命的高压。除PerkinElemer专职工程师外的任何人员均不可对其进行维修。

4. 水路管道必须远离电子元件。冷凝或漏电会造成临近的电子元件连接处于不安全状态。

气瓶的安全操作：

注意：供气系统的永久性安装由用户负责且应符合当地的安全规定。

1. 将气瓶固定在有防护墙的气瓶间内。

2. 当气瓶存放在有限的空间时，应设有通风口以防止有毒或爆炸性气体的积蓄。气瓶必须盖上安全帽直立放置。

3. 气瓶必须远离任何热源或有可能产生打火的地方。气瓶应有泄漏装置以保障温度超过52℃时不发生意外。

4. 当气瓶存储于其它房间或地方时，必须保障气瓶不会过热或受太阳光直射并且应放在高于地面的地板上。

5. 气瓶标志必须清晰以保证辨认气瓶中的气体状态。

6. 禁止自行给气瓶充气。

7. 必须使用得到批准的气压阀和管道。左旋式接口用于可燃气体，右旋式接口用于氧化性和辅助性气体贮存。

8. 气体管道应避免任何形式的损坏，如践踏或其它东西挤压。

9. 定期对气瓶进行检漏（可用肥皂水涂于接口处）。

仪器清洁保养：

除厂家特别指定外，在采取任何清洁或去污措施前必须仔细阅读硬件维护手册以防止仪器损坏。清洁操作可以在DRC-e型硬件指南查到。

 废液管道

DRC-e型ICP-MS配有一个15L的排液管。排液管为HDPE（高密度聚乙烯）材料制成，用于收集和排放ICP进样系统产生的废液。排液管应放在仪器右侧。排液管不应放在密闭的地方。排液系统应定期检查。当排液管需要更换时，应换成不受分析物损害的材料的管道。玻璃或任何磁性材料的管道均不宜使用。

 ELAN DRC-e型ICP-MS辅件及需要的外围条件

表IV列出了ELAN DRC-e型ICP-MS和主要附件的电源要求。PerkinElmerSciex的仪器正常运行需保障5%以内的电压波动和1Hz以下的频率波动。如果在电源不稳定，频率波动或有脉冲信号影响的环境使用，需配备稳压装置。仪器必须有良好的地线接地。

下面是从网络上搜索到的PerkinElmer的ICP-MS用户实验室实物图，有各种不同的布局，供参考。

L形的布局最方便，可以一边调节仪器一边操作软件，在仪器优化和换样品时最明显

直线形的布局

反直线形的布局

带激光烧蚀附件时的布局

带流动注射附件时的布局

超净室安装布局示例

Funded by the Canada Foundation for Innovation, the Manitoba

Innovation Fund, and the University of Manitoba, UCTEL (“you-see-(and)-tell”) is a metal-free ultra-trace analytical laboratory dedicated

to trace element studies.

The laboratory is equipped with



A metal-free Class 10,000 cleanroom (280 sq. ft.);



A metal-free Class 1,000 cleanroom (160 sq. ft.);



A metal-free Class 10-100 laminar flow workstation;



A metal-free fully exhausted workstation;



An ultra-pure water purification system (Millipore Element);



An Elan DRC ICP-MS (Perkin Elmer) housed in the Class 1,000

cleanroom.

All the lab counters and fume hoods are made of polypropylene. The

temperature is controlled at 20 ºC, and the relative humidity is

controlled at 40%.

The state-of-the-art ICP-MS system and the well-controlled laboratory

water and air allow us to simultaneously measure the concentrations

of more than 70 elements at parts-per-trillion levels in virtually all

types of environmental samples. Our particular interests are in

ultratrace analytical techniques and in baseline biogeochemistry of

northern lakes.

As one of the most advanced trace analytical facilities, UCTEL also

welcomes external samples and users, provided that a cleanroom

protocol is followed.

For more information please contact Dr. Feiyue Wang.