高分辨率单脉冲LA-ICP-MS映射通过2D子像素超采样在直角和六角剥离网 - 一个计算评估评估
Dino Metarapi1, Johannes T van Elteren1
1Department of Analytical Chemistry, National Institute of Chemistry, Hajdrihova 19, 1000, Ljubljana, Slovenia.
Talanta
|June 2, 2023
概括
优化激光切除的感应合等离子体质谱 (LA-ICP-MS) 映射包括调整切除网格. 六角采样与直角网格相比,提高了图像质量和空间分辨率,特别是对于小型激光束大小.
科学领域:
- 分析化学 分析化学
- 地质化学 地质化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 在LA-ICP-MS中,激光束的配置通常是超高斯的,而不是平面的,影响了切除体积.
- 采样材料和空间分辨率取决于激光束形状和切除网格.
- 小的激光束大小 (<5微米) 接近高斯形状,进一步影响采样准确性.
研究的目的:
- 调查不同废弃电网采样策略对LA-ICP-MS映射质量的影响.
- 评估六角采样对直角采样的好处,以改善空间分辨率和信号与噪声比.
- 开发用于模拟LA-ICP-MS映射和研究采样效应的计算工具.
主要方法:
- 模拟的LA-ICP-MS映射使用离散卷积与火山口的形状作为内核.
- 整合了Poisson和Flicker噪声来模仿现实世界的仪器和度变化.
- 开发了一个免费可访问的在线应用程序,用于与幽灵进行虚拟废除实验.
- 研究了不同程度收缩的直角和六角采样网格 (子像素映射).
主要成果:
- 削减网格的收缩 (子像素映射) 提高了表面采样准确性,像素密度和信号与噪声比.
- 六角采样表明,与直角网格相比,由于更紧的包装和降低的异构性,可以提高图像质量.
- 模拟显示,六边形网格在空间分辨率和信号噪声比方面具有优势,特别是对于较小的特征.
- 由于硬件限制,实验验证仅限于更大的光束大小 (150微米).
结论:
- 计算模拟是研究LA-ICP-MS采样策略的一个有价值的工具,特别是当实验限制存在时.
- 六角采样为高分辨率的LA-ICP-MS成像提供了显著的优势,需要进一步开发精确的采样阶段.
- 优化废弃电网设计和采样策略对于最大限度地提高LA-ICP-MS的分析性能至关重要.
