Perkins et al. Development of laser ablation ICP-MS

The development of laser ablation ICP-MS and calibration strategies:
Examples from the analysis of trace elements in volcanic glass shards
and sulfide minerals

William T. Perkins (1), Nicholas J.G. Pearce (1) and John A. Westgate (2),

(1) Institute of Earth Studies, University of Wales, Aberystwyth,
Ceredigion, SY23 3DB, U.K.
(2) Department of Physical Sciences, Scarborough College, University of Toronto,
1265 Military Trail, Scarborough, Ontario, MIC 1A4, Canada

Abstract
This contribution presents a review of the recent developments in laser ablation inductively coupled plasma-mass spectrometry. We describe the important developments which have occurred in the laser systems used, leading to a spatial resolution of around 20 µm, and give an overview of the major instrument developments which have affected the geological applications of laser ablation ICP-MS. We describe the calibration of laser ablation for the analysis of trace elements in two different matrices: volcanic glass shards and sulfide minerals. We show how single glass shards can be analysed using the National Institute of Standards and Technology (NIST) glass certified reference materials for calibration and demonstrate the effect of using single spot analyses compared to rastering of the calibration sample. We show the importance of inter-shard variation and demonstrate that averaged single shard analyses produce data which compare well with bulk analyses. The calibration of the laser system for sulfide mineral analysis is discussed and two different strategies are proposed, one using spiked pressed powder pellets of sulfides and the other metal reference materials. We present conclusions and recommendations for the calibration of laser ablation ICP-MS instruments.

Résumé
Nous présentons un état des lieux des développements récents en LA-ICP-MS et décrivons les développements importants concernant les différents types de laser utilisés, conduisant à une résolution spatiale de l'ordre de 20 µm, enfin nous donnons une vue générale des développements instrumentaux qui ont eu des répercussions dans le domaine des applications géologiques de la technique LA-ICP-MS. Nous décrivons les problèmes de calibration du laser pour l'analyse d'éléments en trace dans deux matrices différentes: fragments de verres volcaniques et minéraux sulfurés. Nous montrons comment des fragments de verre individuels peuvent être analysés en utilisant les matériaux de référence certifiés fournis sous forme de verre par le National Institute of Standards and Technology (NIST) pour la calibration et nous mettons en évidence les effets de l'utilisation d'une analyse ponctuelle par rapport à un balayage à travers l'étalon utilisé pour la calibration. Nous montrons l'importance des variations d'un fragment de verre à un autre et mettons en évidence que la moyenne calculée de plusieurs analyses ponctuelles donne un résultat très comparable à l'analyse globale. La calibration du système laser pour l'analyse de minéraux sulfurés est discutée et deux stratégies différentes sont proposées, reposant sur l'utilisation soit de pastilles de poudre compressée "spikée", soit de matériaux de référence métalliques. En conclusion nous faisons un certain nombre de recommandations concernant la calibration du système d'analyse LA-ICP-MS.

Received 02 Mar 97 - Accepted 23 Jul 97

Geostandards Newsletter: The Journal of Geostandards and Geoanalysis
Vol. 21 No. 2 pp. 175-190 (1997)

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