Non-Matrix-Matched Calibration for the Multi-Element Analysis of Geological and Environmental Samples Using 200 nm Femtosecond LA-ICP-MS: A Comparison with Nanosecond Lasers

LA‐ICP‐MS is one of the most promising techniques for in situ analysis of geological and environmental samples. However, there are some limitations with respect to measurement accuracy, in particular for volatile and siderophile/chalcophile elements, when using non‐matrix‐matched calibration. We therefore investigated matrix‐related effects with a new 200 nm femtosecond (fs) laser ablation system (NWRFemto200) using reference materials with different matrices and spot sizes from 10 to 55 μm. We also performed similar experiments with two nanosecond (ns) lasers, a 193 nm excimer (ESI NWR 193) and a 213 nm Nd:YAG (NWR UP‐213) laser. The ion intensity of the 200 nm fs laser ablation was much lower than that of the 213 nm Nd:YAG laser, because the ablation rate was a factor of about 30 lower. Our experiments did not show significant matrix dependency with the 200 nm fs laser. Therefore, a non‐matrix‐matched calibration for the multi‐element analysis of quite different matrices could be performed. This is demonstrated with analytical results from twenty‐two international synthetic silicate glass, geological glass, mineral, phosphate and carbonate reference materials. Calibration was performed with the certified NIST SRM 610 glass, exclusively. Within overall analytical uncertainties, the 200 nm fs LA‐ICP‐MS data agreed with available reference values. La technique LA‐ICP‐MS est une des techniques les plus prometteuses pour l'analyse in situ d'échantillons géologiques et environnementaux. Cependant, il existe certaines limitations en ce qui concerne l'exactitude des mesures, en particulier pour les éléments volatils, sidérophiles et chalcophiles, lors de l'utilisation de calibrations sans correspondance de matrice. Nous avons donc étudié les effets liés à la matrice avec un nouveau système d'ablation laser femtoseconde (fs) 200 nm (NWRFemto200) en utilisant des matériaux de référence avec différentes matrices et des tailles de spot variant de 10 à 55 μm. Nous avons également effectué des expériences similaires avec deux lasers nanosecondes (ns), un laser excimer 193 nm (ESI NWR 193) et un laser 213 nm Nd:YAG (NWR UP‐213). L'intensité ionique de l'ablation laser fs 200 nm est beaucoup plus faible que celle du laser 213 nm Nd: YAG, parce que le taux d'ablation est inférieur d'un facteur d'environ 30. Nos expériences ne montrent pas une importante dépendance de la matrice avec le laser fs 200 nm. Par conséquent, une calibration sans correspondance de matrice pour l