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引言
珀金埃尔默Avio® 3000 ICP-OES采用垂直方向的等离子体，并配备由计算机与软件控制的双向观测光路系统，可在单一方法中实现任意波长在径向、轴向或混合观测模式下的使用。
核心优势
• 优异的基质耐受性与稳定性
• 更低的检出限
• 减少维护与停机时间
• 准确测量低浓度与高浓度样品
• 更宽的线性范围
径向等离子体观测
在径向观测模式下，光谱仪从侧面观测等离子体，通过狭缝对等离子体发射光进行成像，如图1所示。观测高度可根据特定基质、元素或样品类型进行优化。
图1.Avio 3000 ICP-OES的径向观测等离子体示意图
径向观测的优势包括：
很大程度减少样品基质效应，以及相比轴向观测能够测量更高浓度。
这两项优势均源于对等离子体更小截面的观测：
由于仅观测等离子体的一小部分，基质效应和灵敏度均降低，从而减少信号抑制、降低光谱干扰，并能准确测量高浓度元素——这些元素在轴向观测下易饱和或产生非线性响应。
这些优势使径向观测特别适用于需要准确测量高浓度或高基质样品中基体元素的应用，如合金分析和电镀液分析。
轴向等离子体观测
与径向观测不同，轴向观测从顶部沿纵向直接通过中心通道观测等离子体，如图2所示。这意味着对等离子体的采样区域更大，从而增强分析物信号，相比径向观测能够更准确地测量更低浓度。然而，在任何ICP仪器上进行轴向观测也存在缺点：基质抑制效应增强，且可能面临更多水平的光谱干扰。尽管如此，在需要测量低浓度或弱发射线元素时，轴向观测仍具优势。
图2.Avio 3000 ICP-OES的轴向观测等离子体示意图
图3展示了关闭等离子体尾焰切割功能时，吸入1%钇的等离子体状态。蓝色区域为正常辐射区，红色区域为温度较低的尾焰区，此处存在自吸收现象——即蓝色区域激发态原子释放的辐射会被红色低温区基态原子吸收。在径向观测等离子体时，由于尾焰不在光路中，该现象不会对检测造成影响。
图3.未开启等离子体尾焰切割功能时含1%钇的等离子体辐射状态，蓝色区域为正常辐射区，红色区域为低温尾焰区。尾焰区引发的自吸收效应可能导致检测结果出现偏差
PlasmaShear：减少维护与轴向观测干扰
为消除轴向观测期间的干扰，必须去除等离子体的冷尾焰以防止自吸收。在实现这一目标上，没有仪器比Avio 3000 ICP-OES更有效、可靠且经济。其他ICP-OES仪器可能需要使用高达4L/min的氩气并结合取样锥来去除尾焰，而Avio独有的PlasmaShear™技术1仅需使用空气。无需电离抑制剂或锥体——这是一套完全集成、全自动的干扰消除系统，可实现无干扰的轴向分析。
为消除低温尾焰对检测的不利影响，Avio 3000采用空气剪切气流(如图4所示)将尾焰移出光路。这一简洁设计带来多重实际优势：首先，尾焰在接近光学系统入口前即被清除，显著降低了光学元件腐蚀或样品沉积的风险；其次，大多数实验室均配备压缩空气源，无需额外成本；若实验室无现成气源，亦可使用空气压缩机产生剪切气流。相较于传统方案，该技术不仅减少维护需求、提升分析可靠性，更在无需氩气的情况下实现了更低的运行成本。
图4.Avio 3000 ICP-OES中PlasmaShear技术工作示意图
如图4所示，红色尾焰被消除，切割气形成极薄的边界层。对比图3与图4，红色区域光路长度的差异显而易见。配备PlasmaShear的Avio 3000 ICP-OES确保了轴向观测等离子体可实现更宽的线性动态范围。其他ICP可能需要使用高达4L/min的氩气去除尾焰，而Avio独特的PlasmaShear技术仅需空气。这是一套完全集成、全自动的干扰消除系统，提供无干扰的轴向分析。
双向观测：兼收并蓄
对于ICP-OES进行的各类样品分析，径向或轴向观测均无法满足所有需求，这正是双向观测的价值所在。“双向观测”指通过软件控制的反射镜，在单一方法中实现轴向与径向两种观测方式，用户可为方法中各元素分配合适的观测模式。双向观测兼具两种模式的优势：低浓度元素可用轴向观测测量，高浓度元素则用径向观测测量。
如此，Avio 3000的线性范围得到有效扩展。若在轴向观测中存在干扰(光谱或基质)，该元素可在径向观测下使用相同波长(若灵敏度足够)或选用更灵敏的谱线进行测量。
参考文献
1."PlasmaShear Technology for ICP-OES: Where Linearity Meets Low Maintenance", PerkinElmer Technical Note, 2026.
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