樣品引入系統是分析起點，主要包括蠕動泵、霧化器、霧室。液體樣品經蠕動泵穩定輸送至霧化器，在高純氬氣作用下形成微米級氣溶膠；霧室通過重力沉降去除大液滴，僅保留細小、均勻的氣溶膠進入等離子體，保證離子化效率。部分機型還可搭配激光進樣模塊，直接分析固體樣品。

 

ICP 離子源是儀器的 “離子化核心”，由炬管、射頻線圈、氬氣供給系統構成。炬管為三層同心石英管，外層通入冷卻氬氣保護炬管，中層為輔助氬氣，中心通道為載氣與樣品氣溶膠。射頻發生器在線圈上產生高頻電磁場，激發氬氣形成 6000–10000 K 的高溫等離子體。樣品氣溶膠在此環境中快速去溶劑、原子化、電離，絕大多數金屬與部分類金屬元素轉化為單電荷正離子，為后續檢測奠定基礎。

 

接口與離子傳輸系統負責將常壓等離子體中的離子導入高真空質譜腔，關鍵部件為采樣錐和截取錐。兩級錐孔實現氣壓逐級降低，離子透鏡組通過靜電場聚焦離子束，濾除中性粒子、光子與未電離物質，減少背景干擾，提升離子傳輸效率。

 

質量分析器與檢測器完成元素的定性與定量。主流四極桿質量分析器通過調節直流與射頻電壓，精準篩選不同質荷比（m/z）的離子，按順序通過；高分辨機型采用磁扇形或飛行時間分析器，可有效區分多原子離子干擾。檢測器以電子倍增器為主，將離子信號轉化為電信號，強度與元素含量成正比，經數據系統處理后得到元素濃度與譜圖。

 

真空系統、氣路控制系統與軟件系統保障儀器穩定運行，全程自動化控制流量、溫度、電壓與真空度。整體而言，ICP-MS 憑借高溫高效電離、高選擇性質量篩選、超高靈敏度檢測的協同作用，實現 ppt 至亞 ppt 級超痕量元素分析，成為現代無機分析中靈敏度最高、應用最廣的技術之一。