ANTITECK - Obezbediti laboratorijsku opremu, industrijsku automatizaciju, medicinsko oblikovanje i rešenje po sistemu ključ u ruke.
GDMS-spektrometar

Masena spektrometrija usijanog pražnjenja

Masena spektrometrija usijanog pražnjenja u laboratoriji

Šta je masena spektrometrija sjajnog pražnjenja?

masena spektrometrija sjajnog pražnjenja
Maseni spektrometar usijanog pražnjenja može se nazvati GDMS, je vrsta analitičkog instrumenta koji se koristi u oblasti nauke o materijalima, koji ima jedinstvene i nezamjenjive prednosti u profiliranju površine i dubine materijala.
Spektroskopija užarenog pražnjenja je nova vrsta tehnike površinske analize koja je sposobna direktno analizirati čvrste uzorke. Tokom godina, tehnika profilisanja dubine sjaja se široko koristila u oblasti analize površine materijala i ljudi sve više cene ovu tehniku.

Primjena masene spektrometrije svjetlećeg pražnjenja

GDMS-spektrometrija
Metalni materijali i legure visoke čistoće
Trenutno je tehnologija masena spektrometrija užarenog pražnjenja (GDMS) za detekciju nečistoća u tragovima/ultra-tragovima u rasutim metalnim materijalima visoke čistoće kao što su tantal visoke čistoće, bakar visoke čistoće, nikl visoke čistoće i kobalt visoke čistoće je dobro uspostavljen. Budući da matrica nema veliki utjecaj na jonsku snagu mjerenih elemenata u GDMS metodi, ona se također može kalibrirati sa tipičnim RSF vrijednostima u nedostatku odgovarajućih uzoraka. Nakon površinskog prethodnog raspršivanja uzorka radi uklanjanja kontaminacije i optimizacije uslova instrumenta, preciznost rezultata mjerenja je bolja od 10% za većinu nečistoća reda veličine 10-6 g/g; za nečistoće reda veličine 10-9 g/g, preciznost rezultata mjerenja. Preciznost rezultata može doseći 100% za nečistoće u rasponu od 10-9 g/g.
GDMS metoda ima određene zahtjeve u pogledu oblika uzorka, prečnik uzorka koji se mjeri treba biti između 18.2 mm i 68.5 mm, površina uzorka treba biti ravna, a ako je uzorak metalni prah ili čestica, potrebno ga je utisnuti u uzorak primjerene veličine.

Poluprovodnički materijali
GDMS metoda se takođe široko koristi u analizi poluprovodničkih materijala visoke čistoće, kao što su silicijum solarne ćelije, germanijum visoke čistoće, itd. Granice detekcije većine elemenata mogu biti niže od 1ng/g, a neki elementi se mogu detektovati na nivo pg/g. Povećanjem prečnika uzorka, smanjenjem radne rezolucije, povećanjem broja skeniranja i povećanjem vremena integracije, granice detekcije elemenata koji se mere mogu se smanjiti.

Neprovodni materijali
Masena spektrometrija DC sjajnog pražnjenja koristi uzorak koji se mjeri kao katodu, tj. uzorak koji se mjeri mora biti sposoban da provodi električnu energiju, a većina neorganskih nemetalnih materijala su loši provodnici električne energije. Za materijale koji nisu provodnici, oni se obično mjere miješanjem s materijalima provodnika kako bi se napravila katoda ili uvođenjem druge katode.
Za uzorke praha obično se koristi metoda miješanja, tj. uzorak i materijal provodnika se dobro pomiješaju, a zatim se prave igle ili ljuspice za analizu pomoću posebno dizajniranog kalupa za presovanje.

Dubinska analiza
Svjetleće pražnjenje je vrlo stabilno i može dobiti gotovo identične jame za uzorkovanje na površini uzorka, a brzina raspršivanja može se kontrolisati kontrolom uslova pražnjenja. Dubinska analiza je od velike važnosti u proučavanju tankoslojnih materijala, koja pomaže da se istraže principi nekih površinskih hemijskih ili fizičkih fenomena i daje smernice za proces proizvodnje zaštite od korozije i površinskih materijala. Kao što je prikazano na slici 3 je analiza dubine AlOx prevlake na površini čelika, raspršivanje do 5μm gdje se sadržaj Fe, glavne komponente u čeliku, značajno povećava, a sadržaj Al smanjuje, što ukazuje da je dubina čelične površinske prevlake 5μm. .

Princip rada masene spektrometrije užarenog pražnjenja

svjetlećim pražnjenjem-MS
GDMS je emisioni spektrometar, i ostali emisioni spektrometri, njegov osnovni princip rada je manje-više isti, odnosno izvor svjetlosti se koristi da se mjereni elementi uzorka dovedu u pobuđeno stanje, elementi uzorka iz vanjskog elektrona visoke energetsko stanje se vraća u stanje niske energije, emituje se karakteristični spektar. Karakteristični spektri elemenata u uzorku se analiziraju emisijom elementa.

Lampa sa žarnim pražnjenjem kao izvor svjetla instrumenta za užareno pražnjenje, postoje dvije elektrode u RF izvoru svjetla sa žarnim pražnjenjem, promjer 4 mm cjevaste bakrene elektrode za jednu od njih, je anoda, anoda uzemljena. A uzorak kao katoda, stvarajući RF potencijal se održava, to je potencijal generiran visokofrekventnom (RF) indukcijom snage. Gas argon niskog pritiska se puni u lampu sa užarenim pražnjenjem, a mala količina jona argona se spontano generiše u lampi, koji prolaze kroz anodno-katodni jaz pod RF potencijalom, stvarajući oscilaciju velike brzine, ubrzani ioni argona i atomi argona se sudaraju, stvarajući više iona i elektrona argona, čineći formiranu plazmu, što se naziva užarenim pražnjenjem, a ioni argona velike brzine u plazmi dostižu površinu uzorka (katode), materijal na površini uzorak se ravnomjerno raspršuje, difundira u plazmu užarenog pražnjenja, gdje se disocira i atomizira, i na taj način pobuđuje, uzrokujući emitiranje karakterističnih spektra komponenti uzorka.

Svjetlost iz uzorka je fokusirana i spektroskopski odvojena optičkim sistemom i dolazi do detektora visokog dinamičkog opsega HDD, koji prima svjetlosni signal, koji se pretvara u električni signal i šalje u kompjuter na obradu pomoću elektronskog upravljačkog sistema. Kompjuter je opremljen posebnim softverom, koji upoređuje standardnu ​​krivu koja je podešena u softveru sa signalima intenziteta svjetlosti različitih elemenata, tako da se može izmjeriti koncentracija svakog elementa.

Prednosti masene spektrometrije užarenog pražnjenja

Manje uzorkovanja
Maseni spektrometar usijanog pražnjenja može direktno uzorkovati čvrste uzorke i izvršiti potpuno elementarno određivanje, površina raspršivanja uzorka je općenito nekoliko desetina do hiljada m㎡, tako da je količina utrošenog uzorka do nivoa u miligrama.

Širok spektar elemenata
U principu, GDMS može pokriti sve elemente čitavog periodnog sistema, uključujući C, N i O. GDMS može analizirati do 73 elementa magazina u isto vrijeme i može pružiti granicu detekcije od skoro 6N, što je vrlo pogodno za analizu čistoća silicijumskih materijala solarnog kvaliteta.

Visoka osjetljivost i niska granica detekcije
GDMS ima visoku osjetljivost i nisku granicu detekcije, koja može biti čak 0.1-0.001 ng/g za većinu metalnih elemenata i ug/g za C, N, O.

Vrste masene spektrometrije užarenog pražnjenja

gd-maseni spektrometar

DC maseni spektrometar usijanog pražnjenja

Masena spektrometrija DC usijanog pražnjenja dominira analitičkim aplikacijama i trenutno je glavni način testiranja.
Kada je maseni spektrometar istosmjernog pražnjenja spojen s istosmjernim naponom između katode i anode, preostali elektroni i ioni u radnom plinu u šupljini kreću se usmjereno pod djelovanjem električnog polja, a struja raste od nule. .

Kada je napon između elektroda dovoljno velik da svi nabijeni ioni stignu do svojih elektroda, struja dostiže određeni maksimum (tj. vrijednost zasićenja).

Kada je napon pražnjenja između elektroda veći od određene kritične vrijednosti (napon žarenja paljenja), struja pražnjenja će naglo i brzo rasti, a napon između katode i anode će naglo pasti i ostati na niskoj i stabilnoj vrijednosti. Radni gas je razgradnjom, jonizacijom i stvaranjem plazme i samoodrživog usijanog pražnjenja, što je osnovni proces "Townsend pražnjenja", poznatog i kao normalno usijano pražnjenje male struje.

Katoda magnetronske mete je spojena na negativni terminal ciljnog izvora napajanja, a anoda je spojena na pozitivni terminal ciljnog izvora napajanja. Njegove karakteristike su, sa podešavanjem izlazne snage magnetronskog ciljnog napona raste, struja raspršivanja takođe treba da bude sinhronizovana sa sporim porastom.

Maseni spektrometar pulsnog užarenog pražnjenja

Maseni spektrometar impulsnog užarenog pražnjenja uglavnom se koristi za analizu uzoraka bez provodnika
Plinsko pražnjenje jednog impulsa impulsnog ili sinusoidnog polutalasnog IF ciljnog napajanja treba da bude u skladu sa šablonom varijacije sekcije abnormalnog usijanog pražnjenja karakteristične krivulje volt-ampera DC gasnog pražnjenja i prethodnog odeljka. Može se posmatrati kao volt-amper karakteristike gasnog pražnjenja u jednom impulsu reprodukcije pražnjenja. Impulsni DC ciljni izvor napajanja pokreće raspršivanje sjaja tokom impulsa i prirodno gasi sjaj između impulsa, koji je teško razlikovati golim okom zbog visoke frekvencije.
Raspršena meta nakon usijanog pražnjenja, kada je frekvencija ponavljanja impulsa izlaznog napajanja dovoljno visoka jer provodljivi ioni u tijelu vakuumske šupljine nisu potpuno neutralizirani, drugi (kasnije) ponavlja puls napona ponovnog usijanja i mete za raspršivanje radni napon blizu ili isti. Kada je frekvencija ponavljanja impulsa izlaznog napajanja vrlo niska (na primjer, nekoliko stotina HZ ispod) ili je vrijeme gašenja luka predugo (više od 100 ms), cilj raspršivanja nakon usijanog pražnjenja, jer vodljivi ioni u vakuumskoj šupljini su u osnovi neutralizirani, drugi (kasniji) ponovljeni impuls napona ponovnog usijanja vraća se na višu vrijednost, i paljenje sjaja kada je visoki napon blizu ili isti.

RF maseni spektrometar usijanog pražnjenja

Maseni spektrometri sa RF sjajnim pražnjenjem mogu dati jače jonske signale pri istoj snazi ​​kao i DC usijano pražnjenje primjenom periodičnog istosmjernog napona između dva pola.

Specifikacije masene spektrometrije užarenog pražnjenja

RF maseni spektrometar usijanog pražnjenja

maseni spektrometar užarenog pražnjenja
Tehničke specifikacije:
1. RF maseni spektrometar usijanog pražnjenja koristi standardnu ​​konfiguraciju RF generatora, standard D, visoku stabilnost, ekstremno ravnu tačku snopa raspršivanja, vrlo kratko vrijeme stabilizacije plazme i bez izobličenja površinskih informacija.

2. Impulsni radni režim može vrlo dobro analizirati i konvencionalne slojeve premaza/prevlake i tanke filmove, kao i slojeve premaza/prevlake i tanke filmove sa slabom toplotnom provodljivošću i termičkom krhkošću.

3. Višekanalni spektrometar pruža punu spektralnu pokrivenost od 110nm do 800nm ​​i može testirati daleko UV elemente C, H, O, N i Cl.

4. Originalna ionsko urezana holografska rešetka osigurava da instrument ima maksimalni svjetlosni tok i stoga ima odličnu optičku efikasnost i osjetljivost.
5. High Dynamic Detector (HDD) pruža brzu, visoko osjetljivu detekciju elemenata pri ppm-100%. Dinamički raspon je 5 x 1010.

6. Pogodno za velike komore za uzorke za lako punjenje svih vrsta uzoraka.

Radni uslovi masenog spektrometra usijanog pražnjenja

1. Napon napajanja: Potrebno je nezavisno napajanje AC380V/220V(±10%),50Hz

2. Radna temperatura okoline:12 ℃ -30 ℃

3. Relativna vlažnost okoline: 30-80%

4. Trajnost rada instrumenta: kontinuirana upotreba

Kako kupiti masenu spektrometriju užarenog pražnjenja?

ANTITECK Pružiti laboratorijska oprema, laboratorijski potrošni materijal, proizvodna oprema u sektoru prirodnih nauka.
Ako ste zainteresirani za naše masena spektrometrija užarenog pražnjenja ili imate pitanja, napišite e-mail na info@antiteck.com, mi ćemo vam odgovoriti u najkraćem mogućem roku.


    Koristimo kolačiće kako bismo vam pružili najbolje moguće iskustvo na našoj web stranici. Nastavkom korištenja ove stranice pristajete na upotrebu kolačića.
    prihvatiti
    Politika privatnosti