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突破激光剥蚀质谱分析“万恶之源-污染” | 上海凯来发布全球首款超净点阵飞秒激光剥蚀系统 GenesisClean

发布日期: 2026-06-04

介绍

在激光剥蚀质谱分析中,污染是影响数据准确性的“隐形杀手”。上海凯来全新推出的GenesisClean,以颠覆性超净封闭系统设计,彻底解决污染难题,开启高精度微区分析新时代!

 

污染——质谱分析的“头号敌人”

在LA-ICP-MS分析中,环境空气中的悬浮颗粒物(Na、K、Ca、Mg、Zn、Pb等)、气溶胶及湿度引起的表面吸附,都会显著提高本底信号,降低信噪比,影响数据准确性。

为隔离污染,传统封闭式样品仓虽有一定效果,却也带来了新的问题:

吹扫时间长,分析效率低

高纯载气消耗大,运行成本高

样品尺寸受限(≤9mm高,≤10cm长),大件或珍贵样品无法原位分析

 

GenesisClean:全流程超净,颠覆性突破

上海凯来全自研生产制造的GenesisClean,是全球首款超净点阵飞秒激光剥蚀系统,成功构建“放样-剥蚀-传输”全封闭超净环境,系统性解决污染问题。

系统集成超净主剥蚀仓、样品缓冲仓与高效真空置换系统。用户通过缓冲仓放入样品,经真空抽取与高纯净化气体回填置换后,再将样品转移至主剥蚀仓。该设计确保主分析仓始终与外界环境隔离,维持恒定的高纯度惰性气体环境。

 

 

GenesisClean超净系统结构示意图

四大核心优势

1.全封闭超净系统——根源性污染控制

从根本上隔绝了外部空气污染,显著降低分析本底,针对由常见环境污染物干扰的208Pb、232Th、238U等同位素体系(如U-Pb定年等)、各类低含量元素分析以及高纯材料检测(如晶圆、高纯石英等),可获取更准确的数据,有效提升检测限。

2.气流稳——卓越的气溶胶传输稳定性

增大仓体容积的同时提供了更稳定的气流场,减少了湍流与涡流效应。结合优化的“小杯”式传输设计,确保了气溶胶从剥蚀点更高效、更稳定地传输到ICP-MS端,从而有效提升数据精度,获取更准确的元素分馏校正结果。

3.无长时腔体换气及吹净过程——高效率,低成本

摒弃了传统激光剥蚀系统冗长的换样及腔体吹扫流程,结合缓冲仓与真空置换系统,换样后快速恢复洁净环境,省气、高效、自动化程度高。

 

4.超大仓体——空前的样品兼容性与系统集成能力

GenesisClean的超大仓体设计,不仅支持从微米级单颗粒矿物、薄膜材料到分米级地质切片、考古文物的无损原位分析,更重要的是——为多模态联用提供了充足的物理空间。

 

LA-ICP-MSLIBSCARS的多模态集成实现信息维度全覆盖

在同一台主机上,可灵活集成激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)、激光诱导击穿光谱(LIBS)和相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)三大分析系统,实现从元素到分子的全信息解析。

 

LA-ICP-MS是当前痕量元素分析的“金标准”,检出限可达ppt~ppb级别,能够精准定量物质中大部分的微量元素,且支持微区空间分布成像。然而,它存在两个根本性短板——无法检测有机分子及轻元素检测能力弱的问题。

LIBS可进行超快全元素筛查,一次性同步检测样本中的H、C、N、O、S等非金属元素以及Na、Mg、Fe、Cu、Zn、Pb、As等金属元素。其对轻元素(C、H、O、N等)的敏感响应,弥补了LA-ICP-MS的“视野盲区”。

CARS凭借直接识别样本中脂质、蛋白质、核酸、糖类等生物大分子的特征光谱信号的能力,可实现超高检测灵敏度及高分辨率化学成像,更进一步拓宽了分析尺度,填补了有机分子信息与微观结构表征的空白。这意味着,CARS可以回答LA-ICP-MS完全无法触及的问题:样本中是否存在特定的代谢物标志物?细胞的微观形态是否异常?分子骨架结构是否发生了改变?

 

CARS光路示意图

三者协同,形成“有机分子-微观结构-全元素”的全维度分析闭环,既满足大规模筛查的效率需求,又保障精准诊断的可靠性。

仅一次采样,就能同步获取元素组成、分子指纹、微观结构三类核心信息,实现从“单一指标检测”到“全景样本解析”的升级。

 

适用领域

生命科学领域

疾病早期诊断与病理分级、神经退行性疾病研究、干血斑(DBS)多维度分析、药物代谢与毒理学研究等

地球科学领域

高精度同位素分析、流体包裹体原位综合分析、矿物微区多维度表征、行星科学/陨石研究、关键金属资源勘探等

材料领域

二维半导体材料表征、硅晶圆缺陷检测与工艺诊断、高纯材料杂质检测、涂层/多层膜结构解析、高分子/复合材料综合表征等

 

灵活适配,性能全面升级

该型号可升级应用于现有Genesis全产品,延续了Genesis高稳定性、高空间分辨率剥蚀性能的同时,实现全流程超净封闭,为极端洁净要求的实验提供可靠保障。

 

GenesisClean 不仅是一台仪器,更是一套完整的超净分析解决方案。它让高精度、高通量、高兼容性的微区分析成为现实。