Ein Massenspektrometer mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS) wird verwendet, um die Konzentration bestimmter Elemente in Gesteins- und Bodenproben für geologische Untersuchungen zu bestimmen. Die Fähigkeit, den Inhalt von Proben zu identifizieren, ist bei der Mineralexploration von Vorteil. Ein Hybrid eines induktiv gekoppelten Plasma-Massenspektrometers ist nützlich, um das Isotopenalter von Mineralien für die radiometrische Datierung bereitzustellen. Diese Technologie wurde erstmals in den 1960er Jahren als Methode zur Kristallzüchtung eingesetzt. Es wurde für die Verwendung als Analysewerkzeug für Umweltzwecke verbessert.
Induktiv gekoppelte Plasma-Massenspektrometer arbeiten schnell und eignen sich gut für die Analyse großer Mengen von Sediment- und Bodenproben. Eine Lösung von Sediment oder Gestein wird in das Plasma eingebracht und die Konzentration der Probe wird durch das emittierte Licht bestimmt. Das Gerät kann mehr als 40 Elemente identifizieren. Argon ist eines der Elemente, die ein Massenspektrometer nicht identifizieren kann.
Die ICP-MS-Ausrüstung hat drei Röhren, die normalerweise aus Siliziumdioxid bestehen und den Fackelteil der Ausrüstung bilden. Der Brennerteil des Geräts befindet sich in einer mit Wasser gekühlten Spule in einem Hochfrequenzgenerator. Wenn Gase durch die Fackel geleitet werden, wird ein Hochfrequenzfeld aktiviert. Das Gas in der Spule wird dann leitfähig.
Ein induktiv gekoppeltes Plasma-Massenspektrometer misst dann das Licht, das von den Ionen in der Probe emittiert wird. Das Licht wird in elektrische Signale umgewandelt und die Intensität der resultierenden Signale wird mit bekannten Intensitäten verglichen. Die Übereinstimmung der Ergebnisse mit bekannten Informationen identifiziert das Element. Elemente können viele Wellenlängen haben, was die Erfahrung zu einem kritischen Faktor bei der Durchführung von Analysen macht.
In der Geochronologie wird ein Multikollektor-induktiv gekoppeltes Plasma-Massenspektrometer (MC-ICPMS) verwendet. Die Geochronologie verwendet die Messung des radioaktiven Zerfalls, um das Alter einer Probe zu bestimmen. In diesem System werden Ionen durch Einbringen in ein Plasma erzeugt, das Elektronen abstreift und die positiven Ionen zurücklässt. Die Ionen werden beschleunigt und dann fokussiert. Der fokussierte Strahl passiert einen Filter, der die Ionen nach ihrer Masse trennt.
Sowohl das MC-ICPMS als auch das ICP-MS verwenden das System des Vergleichs gemessener Spannungen, um wissenschaftliche Ergebnisse zu erhalten. Induktiv gekoppelte Plasma-Massenspektrometer finden sich in Laboratorien, die sich mit Boden- und Wasserproben befassen. Sie sind nützlich in Geochemie und chemischen Ökologiestudien. Sie können Schwefel, Phosphor und Bor nachweisen und eignen sich daher sehr gut zum Testen der Reinigung in Wasserverteilungssystemen.