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高純器分析儀描述：

結(jié)合了工藝先進(jìn)的電子電路和功能強(qiáng)大的過(guò)程分析軟件的大氣壓離子化質(zhì)譜儀 (API-MS)使得 Thermo Scientific APIX 生產(chǎn)線(xiàn)提供的分析儀系統(tǒng)成為半導(dǎo)體和電子工業(yè)大宗氣體連續(xù)質(zhì)量控制的選擇。

高純器分析儀基于光電子發(fā)射原理，利用高分辨率電子能譜技術(shù)來(lái)研究材料表面的電子狀態(tài)。當(dāng)一個(gè)光子擊中樣品時(shí)，會(huì)產(chǎn)生光電子釋放出來(lái)，這些光電子的能量和數(shù)量可以表征樣品表面的電子結(jié)構(gòu)。它具有非常高的分辨率，可精確檢測(cè)到不同元素的電子能級(jí)。該設(shè)備的能量分辨率通常達(dá)到 10 meV 或以下，空間分辨率可達(dá)到亞微米級(jí)別。由于高純器分析儀對(duì)樣品的純度要求非常高，因此在使用之前需要對(duì)樣品進(jìn)行嚴(yán)格的處理，例如去除表面污染物、氧化物等。通常采用的方法包括高溫退火、離子轟擊等。主要用于研究表面化學(xué)反應(yīng)、催化劑、半導(dǎo)體器件等領(lǐng)域。它可以檢測(cè)到材料表面的不同元素、化學(xué)鍵以及吸附物種，從而得出相關(guān)特性參數(shù)。

相比于其他表面分析技術(shù)，如X射線(xiàn)光電子能譜 (XPS) 和掃描電子顯微鏡 (SEM)，高純器分析儀具有更高的分辨率和更高的靈敏度。同時(shí)，由于該設(shè)備采用真空環(huán)境下的工作方式，因此可以避免樣品受到氧化或者其他污染物質(zhì)的影響。

高純器分析儀運(yùn)行原理：

APIX δQ 和APIX Quattro 采用陽(yáng)離子大氣壓離子化質(zhì)譜儀 （ API-MS）技術(shù), 該技術(shù)被電子工業(yè)廣泛用于檢測(cè)超純氣體中的污染物。進(jìn)樣時(shí)，樣氣以大氣壓或略高于大氣壓的壓力進(jìn)入離子源。 金屬針設(shè)置在靠近由孔板行成的通向棱鏡組的入口附近。它帶有高的電壓，能夠產(chǎn)生電暈放電。這就產(chǎn)生了從孔板到針頭的電子流。電子與離子源中 大量樣氣發(fā)生反應(yīng)，從而導(dǎo)致大量樣氣氣體分子的電離。 幸運(yùn)的是，相對(duì)于氮?dú)?、氫氣、氦氣和氬氣而言，這些出現(xiàn)在樣氣中濃度很低的污染物需要很少的能量就可以產(chǎn)生 電離。正是因?yàn)槿绱?，任何污染物分子出現(xiàn)在樣氣中，它們與樣氣離子發(fā)生反應(yīng)的幾率就非常高。 這種反應(yīng)發(fā)生時(shí)，電荷轉(zhuǎn)移至污染物氣體分子，這就形成了再次電離。 這個(gè)電荷轉(zhuǎn)移導(dǎo)致非常高比例的污染物氣體分子被電離。 事實(shí)上，這個(gè)效率比其他使用真空腔電離技術(shù)的質(zhì)譜儀， 其效率要高1000倍。 部份樣品、電離的污染物，經(jīng)過(guò)一系列的減壓透鏡后，進(jìn)入三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀。一個(gè)測(cè)量質(zhì)量數(shù)達(dá)到300道爾頓（原子質(zhì)量單位）三重四級(jí)桿能夠確保實(shí)現(xiàn)所有污染物的精確測(cè)量。脈沖計(jì)數(shù)放大器的噪聲等級(jí)僅為10個(gè)脈沖，每106個(gè)脈沖, 與大氣壓離子源配合后, 能夠確保12數(shù)量級(jí)的測(cè)量下限，它可以低1012之一 (即1 ppt)。

高純器分析儀技術(shù)參數(shù)：

測(cè)量方式

APIX δQ: 1x 三重四級(jí)桿質(zhì)譜分析器

APIX Quattro: 4x 三重四級(jí)桿質(zhì)譜分析器

質(zhì)量范圍

1-300 AMU

離子源類(lèi)型

大氣壓離子化

離子源背景

＜1 ppt

放大器和動(dòng)態(tài)測(cè)量范圍

100 MHz脈沖計(jì)數(shù)型

檢測(cè)器

脈沖計(jì)數(shù)通道電子倍增器

檢測(cè)噪聲

每106 有10個(gè)數(shù)

檢測(cè)下限

< 10 ppt (根據(jù)組份變化)

分析時(shí)間（典型）

< 1s每個(gè)組份

流路切換時(shí)間（典型）

15分鐘至 < 1 ppb

適合的大宗氣體

H2 , N2 , Ar, He (O2僅限于 δQ 型)

串口連接類(lèi)型

RS232, RS422, RS485

檢測(cè)的污染物

H02 , He, CO, CO2 , O2   , CH4 , Kr 和 Xe (其他污染物也可檢測(cè))

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)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高純器分析儀可能會(huì)繼續(xù)提高其分辨率、檢測(cè)能力和自動(dòng)化程度。同時(shí)，對(duì)于材料表面的原位觀察也將成為未來(lái)研究的重要方向。