HR-GDMS - Масс-спектрометр высокого разрешения с ионизацией образца тлеющим разрядом

GD-MS позволяет одновременно определять как матричные, так и примесные элементы (диапазон определяемых концентраций от долей ppb до 100%) за одно измерение и применяется в таких областях, как производство высокочистых металлов, полупроводниковых материалов и подложек, материалов для аэрокосмической промышленности и др.

Преимущества

• Одновременное определение элементов в диапазоне концентраций от ультранизких до основных.
• Пределы обнаружения на уровне 10-10%
• Анализ как проводящих, так и непроводящих материалов.
• Простая пробоподготовка для токопроводящих материалов.
• Анализ образцов практически любой формы.
• Бесстандартная калибровка с использованием встроенной библиотеки коэффициентов относительной чувствительности

Ключевые особенности

• Масс-спектрометр высокого разрешения с двойной фокусировкой.
• Возможность проведения количественного анализа как цилиндрических образцов-стержней, так и образцов в виде таблетки.
• Охлаждаемая жидким азотом камера с образцом.
• Простая смена образцов.
• Программная настройка разрешающей способности масс-спектрометра.
• Широчайший динамический диапазон - детектор Фарадея и электронный умножитель обеспечивают одновременную регистрацию в 12 порядках.
• Современная передовая электроника.
• Современный пакет управляющих и обрабатывающих программ.
• Высокая надежность.

Ионизация

• Генератор тлеющего разряда основан на хорошо зарекомендовавшем себя генераторе GD-MS VG9000 и является его усовершенствованной версией. Создаваемый тлеющий разряд низкого давления позволяет достигать максимальной стабильности сигнала одновременно с высокой чувствительностью. Атомы выбиваются с поверхности образца и ионизируются под воздействием тлеющего разряда.
• Блок загрузки подходит для образцов как в виде дисков, так и стержней.
• Все аналитические ячейки изготовлены из тантала высокой чистоты – это способствует минимальному влиянию материала держателя образца на результаты анализа.
• Также ячейки можно охлаждать с помощью жидкого азота, что позволяет значительно уменьшить фоновый сигнал атмосферных газов (C, N, O) и улучшить пределы и точность определения концентраций этих элементов, а также работать с легкоплавкими образцами (например, с чистыми галлием и индием).

Система с двойной фокусировкой

• Масс-спектрометр оснащается анализатором ионов с двойной фокусировкой, который состоит из электростатического радиусом 32 см и следующего за ним секторного магнитного радиусом 25 см.
• Ионная оптика позволяет добиваться высочайших характеристик одновременно с регулируемым разрешением.
• Рабочий диапазон определяемого отношения массы к заряду – от 2 до 250, причем система позволяет совершать быстрые переходы к интересующим массам с минимальным влиянием гистерезиса.
• Контроль величины магнитного поля осуществляется при помощи датчика Холла с температурной компенсацией с оцифровкой высокоточным 24-битным контроллером

Вакуумная система

• прибор оборудован тремя зонами низкого давления: 1.Вакуумирование отсека для загрузки образца 2.Вакуумирование отсека с тлеющим разрядом производится турбомолекулярным насосом ; 3.Рабочее давление в системе анализатора и коллекторе составляет 10(-8)-10(-9) мбар.
• Тракт вакуумируется при помощи второго турбомолекулярного насоса, подключенного к основному форвакуумному насосу. Дополнительно, два ионных насоса поддерживают низкое давление в районе собственно масс-спектрометра, один подключен возле электростатического анализатора, второй возле коллектора. Давление измеряется несколькими манометрами типа Пирани и Пеннинга (в зависимости от измеряемого давления) и регулируется системой автоматических клапанов. Контроль давления постоянно осуществляется программным обеспечением.
• Вакуумная система полностью автоматизирована и уровень вакуума поддерживается в системе даже в случае отключения электропитания. Схема расположения манометров и клапанов, а также значения рабочих давлений, показаны на схеме.

Детекторы

• Для определения концентрации основных (матричных) элементов и для первичного сканирования используется детектор Фарадея. динамический диапазон – 6 порядков.
• Для определения концентраций примесей прибор переключается на работу с электронным умножителем, который позволяет измерять низкие концентрации вплоть до 10(-10) % (доли ppt), и в то же время обладает линейностью в большом диапазоне концентраций.
• Полный динамический диапазон прибора составляет 12 порядков, что позволяет за одно измерение определять как концентрации основных компонентов, так минорных и примесных элементов.

Система охлаждения

Охлаждение образца и отсека с тлеющим разрядом осуществляется при помощи жидкого азота. Это позволяет снизить влияние фона на аналитический сигнал, а также проводить прямой анализ элементов с низкой температурой плавления, таких как галлий и индий. Требуется сосуд Дьюара для жидкого азота емкостью 120-200 л. Охлаждение турбонасосов, используемых для создания вакуума, осуществляется при помощи водяного чиллера, поставляемого вместе со спектрометром в стандартной комплектации.

Программное обеспечение

Масс-спектрометр имеет интуитивно понятный интерфейс и стандартные процедуры для включения, настройки, анализа, а также для диагностики прибора. Имеется встроенная библиотека коэффициентов относительной чувствительности для бесстандартной калибровки.