4200MPAES大力拓展应用7900ICPMS续保销量第一

　　【导语】2011年，安捷伦创新发布仅靠空气运行的4100 MP-AES(微波等离子体原子发射光谱仪)，给沉寂多年的原子光谱市场注入了创新的活力。同时，7700ICP-MS已在市场上多年占据鳌头。2014年2月25日，安捷伦在京发布新一代4200 MP-AES 和7900 ICP-MS，再度掀起原子光谱用户们的热情。借此机会，分析测试百科网记者采访到了安捷伦原子光谱产品管理团队，他们与我们分享了新品的诸多特点及应用，以及安捷伦在原子光谱领域的研发方向和战略。我们希望此次采访内容对关注原子光谱领域创新和应用的伙伴们有帮助……

采访合影，其中左二为ICP-MS产品经理Tomoyuki Yamada先生、左三为安捷伦化学分析事业部大中华区总经理丁再福博士、右三为安捷伦ICP-OES/MP-AES产品经理Ross Ashdown先生

安捷伦原子光谱:深入理解客户需求，不断创新

　　可以肯定的是，原子光谱产品针对的是无机元素分析领域，该领域的一切创新都离不开客户面临的各种新挑战。从这些挑战中可总结出无机元素分析的新趋势包括：

　　1、 同一样品中待测元素种类的增多，要求对更多元素进行同时分析。例如2013年7月20日，欧盟实施的玩具法规取代了之前的旧法规，相比旧法规，新法规将所测元素的种类从8种提高到19种，包括其中两种要求测定元素形态。

　　2、 样品基质更为复杂，要求仪器具有更强的抗干扰与耐基质分析的能力。

　　3、 对许多元素的检出限要求更严格，要求仪器具有更高的灵敏度和更强的抗干扰能力。

　　4、 测定样品量的增多，要求分析更快速、更高通量。

　　5、 元素形态分析的研究，对联机技术软硬件无缝连接提出更高要求。

　　6、 对无机元素分布趋势的研究，对软件也提出更高要求。

安捷伦原子光谱技术的创新之路：1957-2013

　　自上世纪50年代安捷伦便投身于原子光谱领域的创新研发，目前安捷伦已拥有全球最华丽的原子光谱阵容，产品线包括AAS、MP-AES、ICP-OES、ICP-MS、ICP-QQQ，提供了一整套从常规分析到高端应用、全面、灵活的元素检测解决方案。其中常规应用分析主要提供更简便易用、更安全可靠、更快速、更低运行成本的解决方案；针对复杂高端难分析，为用户打造全面、灵活、极致的解决方案。

MP-AES 因空气而改变

　　2011年，安捷伦创新发布仅靠空气运行的4100 MP-AES(微波等离子体原子发射光谱仪)，给沉寂多年的原子光谱市场注入了创新的活力。MP-AES的核心要点包括：

　　(1) 采用空气运行，低采购拥有成本。

　　(2) 无可燃气体，提高实验室安全保障。

　　(3) 具有多元素分析的更高性能，是替代火焰原子吸收的理想选择。

　　(4) 具有新一代软件系统，操作简便。

　　从第一代4100 MP-AES的用户市场调查得知，用户认可MP-AES的优势为：使用简便、采购成本低、更高的生产效率；同时认为其潜在的优势为：可扩展更大的应用范围，使其适用于更多种类的样品基体及更加广泛的分析领域。用户的需求成为第二代4200 MP-AES的努力方向：扩展应用，提高稳定性、精密度、耐受性，适用于更多的基体。

4200 MP-AES

4200 MP-AES的技术改进

　　4200MP-AES新型的炬管设计适用于更加宽范围的样品应用及更复杂基体测量；雾化器质量流量气体控制使得样品的引入更加稳健；MP Expert v1.2直观软件界面增加了“PRO”版本升级包，功能更加强大。

　　最新炬管设计，耐受基体能力更强

　　4200 MP-AES采用新型炬管设计，安装方便并无需校准。结合新型微波导波技术的优化，使微波等离子体的稳定性得到了巨大提升，可轻松应对溶液中高达3%TDS的基体，大大扩展了样品分析范围，适用于食品、农业、地矿、石油化工与环境等更多分析应用。

　　更适宜的样品导入系统，扩展分析应用范围

　　为确保最佳的分析效果，4200 MP-AES改进了样品引入系统，包括：采用橙色/绿色样品泵管，使用惰性的OneNeb雾化器，采用双路旋流雾室及新型设计的4200炬管。其中，OneNeb雾化器采用强力的PFA及PEEK材料设计，适用于更宽范围的雾化器压力范围，可耐受任何无机样品、有机样品、甚至耐受HF这类高强度酸；双通道旋流雾室能过滤大颗粒雾滴避免其进入等离子体。此外，该雾化器具备更高的耐盐能力，适用于高TDS样品，不会发生堵塞，具备宽范围的应用流速达0.1-2mL/min，即使在低流速状态下也不损失灵敏度。

　　MP Expert专家软件直观易用，自动优化

　　以应用为中心的软件界面直观，更易操作，支持九种语言。点击应用程序图标即可自动调出预设方法，输入样品信息，导入 样品，点击“运行”图标即可分析。软件自动化地优化参数、标示干扰、很容易用IEC(光谱干扰系数校正)或FLIC(快速谱线干扰校正)技术校正光谱干扰。在实际应用中还可以进行一定的方法开发，包括自动创建一些分析方法模板；具备自动优化功能，包括优化雾化器的压力。当面临复杂基体的样品分析时，通过软件自动优化，即使对于更多种类的样品基体，也可得到理想的回收率。

　　MP-AES应用：行业和科研市场均广受欢迎

　　关于MP-AES已有的用户，丁再福博士和Ross Ashdown先生表示，通过和客户的合作及共同开发开发方法，MP-AES已在食品、环境保护、矿业、材料测试市场、石油能源等行业用户的市场获得用户很好的反馈。MP-AES取得成功、得到用户认可的第二个重要领域是科研领域，比如墨尔本的科研院校市场，MP-AES正在逐渐成为非常好的教学工具。

　　采访中Ross Ashdown先生高兴地表示：“刚上市的4200 MP-AES已经获得用户青睐，这些用户分布在例如科学研究、石油石化以及采矿业等领域。”Ross分享了他们的行业范围和应用：不只是在澳大利亚，在南非、加拿大都有一些来自于矿业行业的用户，他们不仅在中心实验室、在开采矿脉的场地附近都在使用MP-AES。另一大领域是石油和石化行业，他们主要用MP-AES做两方面的应用：一方面是有机物中的元素检测，比如柴油里的基础元素检测；另一方面是废弃物检测，比如在抛弃废弃物之前做一些元素检测，保证废弃物对环境的影响最小。

　　4200 MP-AES给用户带来的好处：低运行成本、安全、简单易用

　　日常元素分析仪器的重要运行成本是工作气体。目前，4200 MP-AES可采用安捷伦4107氮气发生器，从空气中直接提取氮气作为工作气体分析。如某实验室每周测样3天、每天100个样品量、每个样品检测9个元素，使用配置氮气发生器的4200 MP-AES，相比传统火焰原子吸收，一年将节省近6万美元!

　　Ross Ashdown先生举例说：“我们致力于帮助用户解决共同面临的问题，而元素分析的第一大问题就是气体的消耗。关于气体消耗有一些特别的情况，比如一些非常偏远的实验室获得气体比较困难，或者即使能够获得气体，但是整个运输过程是非常昂贵的，运行费用会增加。MP-AES可用氮气发生器作气源，获得连续的气体供应，不需要不停地更换气瓶，减少气体更换的费用。”

　　在科研领域，MP-AES也受到欢迎，Ross Ashdown先生说：“在墨尔本的科研院校，MP-AES正逐渐取代火焰原子吸收。第一MP-AES是安全的，因为它不需要使用危险性气体(如乙炔)，运行过程中只需要氮气，这很适合没有太多操作经验的学生；第二，总的运行成本不会过高，运行过程中只需要氮气；第三，在实现多元素同时分析方面它相对比较便宜，比如比采购一台ICP-AES可以节约三分之一的费用成本，使用MP-AES扩充了院校实验的范围。”

　　关于MP-AES和原子吸收的关系，Ross Ashdown先生表示：“作为新的技术，MP-AES有趋势能够取代原子吸收光谱技术。不过历史经验和市场表现证明，原子吸收光谱的市场仍然呈现增长，并将继续存在很多年。原子吸收光谱技术是在60年代就出现的，虽然90年代后涌现了很多新技术，但原子吸收在发展中国家仍然是增长的技术，另外一些国家原子吸收光谱技术增长比较缓慢或者市场在萎缩，但是还有很多机会。原因是：只需单元素检测时，原子吸收是一种非常廉价、简便的解决方案。MP-AES可以取代很多原子吸收的工作，但是我不认为原子吸收未来会消失。”

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7900 ICP-MS的前辈们为安捷伦ICP-MS赢得了全球销量第一的美誉

　　安捷伦在ICP-MS上不仅持续创新，而且不断创造销量传奇。1987年，安捷伦推出PMS系列第一台计算机控制的ICP-MS，1994年推出业界首款台式采用双曲面四极杆技术的HP 4500，该产品创新的屏蔽炬技术结合冷等离子体有效解决了ppt量级的K、Ca、Na、Mg、Fe元素的质谱干扰，成为半导体行业痕量分析上述元素的标准技术，也使其成为ICP-MS的成功典范，自问世后5年之内就售出750多台；2000年推出的7500 ICP-MS再次创造辉煌，在4年之内售出1000多台；2009年推出的7700系列 ICP-MS替代7500系列在市场上的领导地位；2012年安捷伦再次推出创新8800 ICP-MS/MS，该仪器成为业界首台电感耦合等离子串联质谱仪，能够有效地消除复杂样品中未知元素带来的干扰，为高端研究和解决复杂的分析难题带来了前所未有的灵活性。

　　不管是全球还是中国的ICP-MS销量，安捷伦的ICP-MS都稳居第一。在2013年ES2013(冬季等离子体大会)上，统计显示ICP-MS的海报中53%来自于安捷伦ICP-MS的用户。

　　对于新产品的前辈7700 ICP-MS，Tomoyuki Yamada先生道出了销量第一的奥秘：首先，7700是基体耐受性最强的ICP-MS。耐盐性一直是ICP-MS的关键问题，以前很多人认为ICP-MS是非常娇贵的；但安捷伦在2009年推出的7700 ICP-MS具有很强的基体耐受性，比其他仪器在标准条件下的等离子体温度(更低的CeO/Ce比值)更高。其次，7700 ICP-MS具有最佳的氦气碰撞性能，消除了常规应用中使用复杂的反应性气体的需求，7700的OR³，可在单氦模式下消除所有多原子离子干扰，即使复杂基体或多变的样品类型也可以得到准确的结果—这是使用反应气体或混合气体作为碰撞、反应池气体的ICP-MS系统不可能实现的。第三，7700 ICP-MS具有9个量级的动态范围检测器，是动态范围最宽的四极杆ICP-MS。

7900 ICP-MS重新定义单四极杆ICP-MS

7900 ICP-MS

　　7900 ICP-MS关键性能的提升包含以下几方面：

　　(1)10x信噪比(S/N)：灵敏度提高2倍，噪音降低5倍。

　　(2)10x基体耐受性：超高耐盐系统(UHMI)使仪器的耐盐度高达25%。

　　(3)10x动态范围：高达11个量级的总测量范围可以准确定量至百分量级，这在ICP-MS中是史无前例的。

　　(4)30x快速检测器：更快的瞬时信号测量(TRA)技术，0.1毫秒的积分时间，提高了单纳米颗粒的分析能力。

　　(5)提高效率：新型、快速的ORS⁴使不同模式的切换时间小于3秒；新型ISIS 3在无人值守时可实现快速启动、自动调谐和进样。

　　7900 ICP-MS在技术上作出了如下改进，来确保以上性能的提升。

　　全新的超耐高盐进样系统(UHMI)可耐25%高盐

　　7900 ICP-MS采用全新的Ultra HMI(超耐高盐进样系统)，具有如下好处：

　　(1)稀释范围扩展至100倍——甚至可耐受更高的基质，如25%的浓盐水溶液

　　(2)接口的基质负荷量更低，具有更高的长期稳定性

　　(3)雾室维持高载气流量，气体置换和清洗更快

　　7900离轴检测器系统(ODS)：改善信噪比和动态范围

　　7900离轴检测器系统(ODS)改善了信噪比和动态范围。

　　新型的接口设计和优化的真空系统提高了7900 ICP-MS的离子传输率，可获得更高的灵敏度；同时，7900 ICP-MS从四极杆到检测器离子发生90度偏转，背景更低。相比7700，7900 ICP-MS的信噪比提高了10倍。

　　全新的离轴检测器系统还扩展了检测器范围的上限，可获得高达11个数量级的动态范围。

　　在毛细管色谱、单纳米颗粒分析、激光烧蚀等应用中，都要求仪器具有更快的采集能力。7900 ICP-MS具有超快的TRA(时间分辨分析)数据采集模式，最小驻留时间缩短至0.1毫秒。

　　新一代集成进样系统(ISIS 3) 将分析速度提高了30%

　　新一代集成进样系统ISIS 3具有如下特点：距离最近的7通切换阀，使样品管路最短，缩短了稳定/清洗的死体积；活塞泵加速了样品提升；自动切换3通阀，可在在线内标或调谐液中自由切换，支持批处理的开机启动和自动调谐。比如，测定土壤等样品中的26个元素，7700与ISIS 2的组合分析需要119秒，而7900与ISIS 3的组合仅需要83秒，速度提高了30%。

　　新一代ORS⁴ 3秒内气体快速切换

　　7900 ICP-MS采用新一代ORS⁴(第四代碰撞/反应池)，实现3秒内气体快速切换。

　　7900 ICP-MS的使用和维护更简便

　　Micromist雾化器专用的U型接头；雾室和雾化器底座连接更紧凑；重新设计的蠕动泵位置使泵管的连接更简单，且不会有液滴滴落在蠕动泵的转轴上；炬管箱盖使用金属夹子固定(不用手拧螺丝固定)。

　　MassHunter 4.1版软件功能更强大、操作更简便

　　MassHunter4.1版软件具有全新的用户图形界面(GUI)，在一级功能栏采用更大、更直观的“便捷工具动态”表示。当仪器状态或相关功能改变时，它们会自动同步，同时也具有常用的下拉快捷菜单功能。MassHunter 4.1版软件还开创了简单建立和使用方法的新时代，方法向导可帮助客户快速编写方法，基于客户的选择和硬件配置，在快速分析或低检出限之间，自动选择仪器的最佳条件。

凭借创新技术和7x8售后服务安捷伦ICP-MS独占市场鳌头

　　据丁再福博士介绍：在ICP-MS市场，安捷伦的市场份额在全球排名第一，在中国的市场份额也排在第一的位置，这是与安捷伦先进的技术和一流的服务息息相关的。

　　Tomoyuki Yamada先生表示，从技术角度，安捷伦ICP-MS最重要的两大优势为：更好的基体耐受度和抗干扰能力；更高的检测灵敏度。安捷伦消干扰采用的是ORS(八极杆反应池系统)，这是安捷伦独有的抗干扰反应池，它可以有效地利用氦模式进行环境、食品、医学等行业的检测分析。

　　丁再福博士补充道：“除了提供高质量产品的技术优势外，还有一个重要因素确保我们销量第一：安捷伦不仅仅停留在销售产品本身，更多的是给用户提供高水平的服务。从2013年开始，安捷伦成为业界首家提供双休日在线服务的公司——每周7天在线的用户服务，在线不能解决的问题安捷伦可以在平时工作日上门访问得到解决。安捷伦在高质量产品支持下，加上世界一流的售后服务和应用服务的支持，形成了安捷伦整体的竞争优势。”

以聚焦用户需求为宗旨提高速度降低成本

　　当谈到未来原子光谱分析的发展趋势，以及安捷伦将会做出怎样的努力时，丁再福博士表示：“安捷伦不会满足于现状，我们一直在开发下一代或未来的光谱产品。在开发过程中，最根本的原则是首先了解用户的需求，帮助用户面对未来的技术挑战。我们也在观察什么样的技术是更理想的技术，考虑下一代光谱产品应具有什么样的特性，但最终还是依据用户的真正需求。”

　　丁博士补充说：“安捷伦是推崇创新的公司，我们每年会把收入的10%用于未来技术的研发，目前安捷伦已经拥有最为广泛的无机元素检测产品线，未来研发方向也是扩展现有的产品线，给用户提供更多、更灵活的解决方案。”

　　“从过去市场研究情况来看，未来客户需求有两点是非常明显的，一是追求分析速度，另一点是希望降低运行成本。这也是安捷伦推出微波等离子体光谱仪的重要原因。”Ross Ashdown先生补充道：“我们在墨尔本设有光谱技术创新研究中心，日本也建立了研发中心。提高分析速度、降低分析成本将是安捷伦光谱技术未来致力于研发的方向。”

　　在墨尔本成立的光谱创新研究中心

　　Ross Ashdown先生还为我们扼要介绍了安捷伦的光谱创新研究中心。2013年7月，安捷伦投资2500万美元，在墨尔本成立光谱创新研究中心。该中心包括两部分，一部分是原子光谱，另一部分是分子光谱，包括最新高科技的研发实验室和测试实验室，最主要的目的是帮助用户解决他们在未来光谱分析领域的一些共性问题，也将为光谱分析领域开发出更多的解决方案。成立以来，已有很多中国的技术专家定期访问墨尔本创新中心，一起研究标准方面的工作，同时也会研究一些方法适应于中国特色市场的应用。

安捷伦墨尔本光谱创新研究中心

　　“在安捷伦 8800 ICP-QQQ的研发过程中，我十分荣幸能够成为全球产品‘智囊团’的成员之一。这个小组的目标是收集用户的需求，了解产品研发方向是否符合用户的需求，解决用户的实际问题。我深刻地认识和感受到：安捷伦新产品的研发，始终以聚焦用户需求为根本宗旨。”大中华区材料测试与光谱市场经理陈玉红女士补充道：“安捷伦始终以持续的投入，保持技术的领导地位。未来，原子光谱技术将在以下方面持续发展：更高的灵敏度，更佳的抗干扰能力，更强的耐基质能力，更快速、高通量、智能的仪器控制及数据处理软件技术，更简单易用，绿色、节能、更低运行成本；使元素分析的客户们能够在更佳的体验下不断迎接挑战。”

　　参考资料：

　　安捷伦在京发布4200 MP-AES和7900 ICP-MS两款光谱新品

　　安捷伦科技定义原子光谱技术前沿标准

　　安捷伦科技隆重推出开创性的 ICP-MS 和 MP-AES 平台

　　安捷伦MP-AES新技术正逐步取代火焰原子吸收技术

　　挑战极限：安捷伦推出8800 ICP-MS/MS

　　安捷伦ICP-MS质谱仪创新发展史

　　安捷伦推动原子光谱革命：使用空气进行元素分析

　　4100 MP-AES：整体拥有成本最低安全低碳