辉光放电质谱的表面涂覆金属膜法

对于第二阴极法，样品种类、样品表面的粗糙度和平整度、阴极材料的选择、阴极材料的厚度及开孔的大小都会对样品放电过程产生影响。Qian Rong等［9］发展了表面涂覆金属膜的方法，通过将导电金属铟加热融化后包裹在针状样品表面，利用铟的导电性辅助非导体样品导电，并运用该方法研究了非导电样品Zr-O2、Pb WO4、玻璃等，均获得了较满意的检测限、稳定性和重现性。

将块状非导体样品切割、打磨成符合GD-MS针状池的条状样品（20mm×2mm×2mm），于稀硝酸（1∶1，V／V）中超声清洗2次，再于超纯水中超声清洗2次，最后用无水乙醇洗净烘干。将金属铟依次用稀硝酸（1∶1，V／V）、超纯水、无水乙醇洗净烘干。将洗干净的金属铟于石英坩埚中加热至熔融态，用干净的镊子夹取条状样品插入液体铟中，使样品表面大约75％的长度裹上一层完整的铟膜，冷却制得新的样品，将样品浸泡在无水乙醇中待用。需要注意的是，在进行实验之前，为防止样品表层的铟膜在空气中长时间放置后破损，应将裹铟后的样品及时浸泡在无水乙醇中。表面涂覆金属铟膜前后的条状样品如图4．12所示。

图4．12 表面涂覆金属铟膜前后的针状样品

在制备样品时，应注意以下几点：

（1）对样品进行包裹时，必须保证样品在放电过程中暴露于等离子体中的部分完全被金属膜所覆盖，否则会导致放电不稳定。(www.xing528.com)

（2）包裹在样品表面的铟膜要适宜，若包裹太薄，则在较短时间溅射后，样品表层的铟膜会溅射完，有可能导致样品不能成功放电；而包裹太厚的话，则需要溅射较长的时间才可能获得样品信号。

图4．13为当样品包裹金属铟膜厚度为400μm时，在放电电压为1．2kV、放电电流为0．5mA条件下Pb WO4样品表层铟的信号强度随溅射时间的变化。当放电时间＞20min后，辅助放电金属膜中铟的溅射趋于平稳。

图4．13 样品表面铟信号强度随溅射时间的变化（VG9000型GD-MS）

铟膜在样品表面的包裹情况会随着样品种类的不同有所差异，有的样品表面很难获得完整的铟膜。如对于不同的非导体晶体样品Ba F2、YAG、PMN PT、BSO、Cs I、Ca F2、LGS、γ Al2O3。其中Ba F2、YAG、PMN PT、BSO较其他晶体样品易包裹，这可能与晶体样品表面的粗糙度及对铟的吸附力不同有关。