地質(zhì)學(xué)家使用半衰期長(zhǎng)的放射性同位素來測(cè)定巖石和沉積物的年代，通常會(huì)根據(jù)所研究樣品的類型來選擇測(cè)定年代的方法。例如，許多含鉀巖石中都富含銣 (Rb)，所以可將銣-鍶 (Sr) β衰變用于火成巖的定年，有時(shí)也用于變質(zhì)巖和礦物。鍶 (Sr) 有四種天然同位素：⁸⁴Sr（豐度 0.56%）、⁸⁶Sr（豐度 9.86%）、⁸⁷Sr（豐度7.00%）和 ⁸⁸Sr（豐度 82.58%）。雖然這是 Sr的四種穩(wěn)定同位素，但由于⁸⁷Rb β衰變后會(huì)形成放射性的⁸⁷Sr，因此⁸⁷Sr的豐度會(huì)隨著時(shí)間的推移發(fā)生變化。與 ⁸⁶Sr 相比，⁸⁷Sr 的含量取決于環(huán)境或地質(zhì)系統(tǒng)中 Rb 的原始濃度和放射性的積累時(shí)間。因此，⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素比值可以用于示蹤環(huán)境與地質(zhì)過程。而串聯(lián)四極桿 ICP-MS (ICP-MS/MS) 越來越多地用于同位素比值的 (IR) 分析研究。

使用 ICP-MS/MS 法無(wú)需在分析之前分離 Rb/Sr，進(jìn)而簡(jiǎn)化了樣品處理步驟并提高了分析通量。ICP-MS/MS 法通過使用“化學(xué)分離”來解決同質(zhì)異位素干擾，在這些研究中，ICP-MS/MS 儀器的碰撞/反應(yīng)池(CRC)使用反應(yīng)性氣體來分離 ⁸⁷Rb 對(duì) ⁸⁷Sr 的同質(zhì)異位素重疊，無(wú)需進(jìn)行離線的色譜分離。當(dāng)反應(yīng)池氣體與一種元素快速反應(yīng)形成產(chǎn)物離子，而與另一種元素不反應(yīng)（或反應(yīng)緩慢）時(shí)，可以使用 ICP-MS/MS 來分離同質(zhì)異位素干擾。雖然 CH3F、N2O 和 SF6 等反應(yīng)池氣體在與 Sr⁺ 反應(yīng)時(shí)可提供比 o₂ 更高的反應(yīng)速率， 但o₂ 在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用更廣泛，更適合常規(guī)應(yīng)用。本研究的目的是開發(fā)一種快速、高通量的常規(guī)方法，用于準(zhǔn)確測(cè)定 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 同位素比值，并使精密度優(yōu)于 0.1% RSD。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，Agilent 8900 ICP-MS/MS 在 MS/MS 質(zhì)量轉(zhuǎn)移模式下運(yùn)行，并以 o₂ 作為反應(yīng)池氣體。

研究表明，Agilent 8900 ICP-MS/MS 可用于準(zhǔn)確測(cè)定多種巖石樣品中的 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 同位素比值。使用質(zhì)量轉(zhuǎn)移模式并以 o₂ 作為反應(yīng)池氣體消除了 ⁸⁷Rb 對(duì) ⁸⁷Sr 的同質(zhì)異位素干擾。Sr與氧的反應(yīng)速度比 Rb 快得多，因此以 ⁸⁷Sr16O+ 的形式測(cè)定 ⁸⁷Sr 不會(huì)受到 ⁸⁷Rb 的干擾。這種方法比 TIMS 法或 MC-ICP-MS 法更簡(jiǎn)單、更快速、成本更低，因?yàn)?TIMS 和 MC-ICP-MS 都需要在分析前對(duì) Sr 和 Rb 進(jìn)行色譜分離。ICP-MS/MS 質(zhì)量轉(zhuǎn)移方法同樣適用于未配備 TIMS 或 MC-ICP-MS 的非專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。天然樣品的 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 同位素比值分布一般在 0.70 到 0.77 之間， 甚至可能分布在 0.700 到 0.943 之間。當(dāng) ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 比值差異超過 0.001 時(shí)，ICP-MS/MS 法的準(zhǔn)確度和精密度足以區(qū)分不同來源的樣品。因此，此方法有望用于需要鑒定來源的應(yīng)用，如環(huán)境污染源追蹤、大規(guī)模地質(zhì)調(diào)查和農(nóng)產(chǎn)品真?zhèn)舞b別研究等。