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APIX超高纯电子气质谱分析仪

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产品介绍

APIX超高纯电子气质谱分析仪

 

结合了工艺先进的电子电路和功能强大的过程分析软件的、性能卓越 的大气压离子化质谱仪 (API-MS)使得 Thermo Scientific APIX 生产线提供的分析仪系统成为半导体和电子工业大宗气体连续质量控制的选择。 API-MS 为传统质量控制技术提供了一个成本-效益的替代方案,允许每种大宗气体中一系列潜在污染物浓度监测能够达到很低的测量下限;相较于其他技术,甚至能够优于100倍。 APIX产品线提供了更多完整的杂质分析,包括: H2COCO2H2OO2CH4 Kr Xe ,以及其他需要测量的杂质。随着 300 mm 晶圆生产者发布更严格污染物控制气体质量标准,这种技术将持续的成为ppt级杂质测量下限的首选技术。

 

特点:

·        快速在线测量(典型<5秒)确保 了立即响应供气的波动状况

·        完全集成的多分析器分析方案提 供了污染物的快速检测  

·        超高的灵敏度和<10ppm的测量下限满足当下以及未来的严格的气体分析要求

·        备份能力在单个大气压离子化分 析器(API)在维护时,允许每 一台大气压离子化质谱仪(APIMS)支持多流路分析

·        针对于工厂控制和数据集中的标准 化工业通讯协议 (OPC, DDE, Modbus, Siemens 3964R, PROFIBUS, 等等)


应用

·        超高纯氮气(UHP N2

·        超高纯氩气(UHP Ar

·        超高纯氦气(UHP He

·        超高纯氢气(UHP H2

 

 

运行原理

APIX δQ APIX Quattro 采用阳离子大气压离子化质谱仪 ( API-MS)技术, 该技术被电子工业广泛用于检测超纯气体中的污染物。进样时,样气以大气压或略高于大气压的压力进入离子源。 金属针设置在靠近由孔板行成的通向棱镜组的入口附近。它带有高的电压,能够产生电晕放电。这就产生了从孔板到针头的电子流。电子与离子源中 大量样气发生反应,从而导致大量样气气体分子的电离。 幸运的是,相对于氮气、氢气、氦气和氩气而言,这些出现在样气中浓度很低的污染物需要很少的能量就可以产生 电离。正是因为如此,任何污染物分子出现在样气中,它们与样气离子发生反应的几率就非常高。 这种反应发生时,电荷转移至污染物气体分子,这就形成了再次电离。 这个电荷转移导致非常高比例的污染物气体分子被电离。 事实上,这个效率比其他使用真空腔电离技术的质谱仪, 其效率要高1000倍。 部份样品、完全电离的污染物,经过一系列的减压透镜后,进入三重四级杆质谱仪。一个测量质量数达到300道尔顿(原子质量单位)三重四级杆能够确保实现所有污染物的精确测量。脉冲计数放大器的噪声等级仅为10个脉冲,每106个脉冲, 与大气压离子源配合后, 能够确保12数量级的测量下限,它可以低1012之一 (1 ppt).

 

配置:

APIX δQ的标准配置为一个单一机箱,它里面配置了1个大气压离子化质谱仪(API-MS)和 一个Air Liquide 气体处理单元,它能够用于ppbppt级自动校准。标准机箱是为 相对空气洁净且有温度控制的环境而配置;如果需要,一定数量的冷却降温和吹扫选项也可以满足更多环境需求。 


APIX Quattro 标准配置使用了三个机箱,两个配置了4 个大气压离子化质谱仪(API-MS)独立机箱,和第三个装有一个Air Liquide 气体处理单元机箱。 四个质谱仪中的每一个都安装在滑轨上,以便向前拖出,便于维护。 顶部安装的机箱盖包含流路切换阀组, 用于采样气体连接。它允许多个流路连接到每个独立的 散装气体分析器。这种流路选择可以是手动或完全自动完成。每一个大气压离子化质谱仪( API-MS )都是独立的,并且都具备多流路切换功能。当一台质谱仪进行年度固定维护时,可以使用其余三台质谱仪监测四个散装气体。 


在这两种配置的机箱盖组件包含一个氢安全系统,以确保质谱仪在氢气泄漏时安全关闭。这个安全设备使用独立于质谱仪供电。如果需要有限的机动性,可以提供一组车轮,使该质谱仪能够安全地从一个测试点推送到另一个测试点。 每一个质谱仪通过使用后备电池闪存、运行实时的操作系统的处理器控制。这个处理器作为一系列内部控制器的主人,它们之间的通过以太电缆实现互联。 这些微处理器中的每一个都能作为一个独立部件单独运行,例如气体处理器和多流路进样系统。


气体处理器仅需要一个单独的校准气瓶并结合了来自渗透管装置的湿度校准。 内部配电装置通过内部分析仪网络进行监测和控制。 这一设计拓展了 GasWorks® 软件的诊断能力。每一个多处理器网络提供了冗余的通讯渠道,允许质谱仪可靠、不需要电脑工作站独立运行,直接传送样品流路数据和诊断信息至DCS或SCADA系统。

每一个通讯渠道都可被配置为点对点的 光纤通讯或是硬接线的电流回路、多点连接 。每个分析器都可以配置一个嵌入式opc服务器,与 Microsoft® 主机或多种工艺网关协议(Modbus, Siemens,® Allen-Bradley,® 等.)实现无缝通信 。如果需要质谱仪提供硬接线模拟检测和数字报警输出, OPTO 22 SNAP 和 OPTOMIX 协议将被完全支持,一系列硬件卡件能够使用

 

Thermo Scientific GasWorks 软件

Thermo Scientific GasWorks 软件包为质谱仪操作提供了一个直观的、信息丰富且灵活的窗口。使用安装了Gasworks软件的一台电脑可以完成初始设置,过程数据和诊断信息的显示。我们也可以断开电脑与APIX的连接;APIX能够脱离与电脑的连接而独立运行于无人值守模式。 从设计概念到数代产品,完全认可的ISO 9001质量程序得到了软件团队的严格执行。 软件安装可以随时检查,以确保其可验证的完整性和正确性。软件更新可以远程上传。

 

 

技术参数

测量方式

APIX δQ: 1x 三重四级杆质谱分析器

APIX Quattro: 4x 三重四级杆质谱分析器

质量范围

1-300 AMU

离子源类型

大气压离子化

离子源背景

1 ppt

放大器和动态测量范围

100 MHz脉冲计数型

检测器

脉冲计数通道电子倍增器

检测噪声

106 10个数

检测下限

< 10 ppt (根据组份变化)

分析时间(典型)

< 1s每个组份

流路切换时间(典型)

15分钟至 < 1 ppb

适合的大宗气体

H2 , N2 , Ar, He

串口连接类型

RS232, RS422, RS485

检测的污染物

H02 , He, CO, CO2 , O2   , CH4 , Kr Xe (其他污染物也可检测)

外形尺寸

APIX δQ: 1.9 m (H) x 0.7 m (W) x 0.65 m (D)

APIX Quattro: 1.9 m (H) x 2.1 m (W) x 0.65 m (D)


注:该仪器未取得中华人民共和国医疗器械注册证,不可用于临床诊断或治疗等相关用途

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