Máy sắc ký khí ion hóa Helium

Máy sắc ký khí ion hóa HeliumỨng dụng Tiêu chuẩn phân tích khí có độ tinh khiết cao

GB/T 8979-2008 Nitơ tinh khiết cao

GB/T 4844.3-1995 Helium có độ tinh khiết cao

GB/T 7445-1995 Hydrogen tinh khiết, Hydrogen tinh khiết cao, Hydrogen siêu tinh khiết

GB/T 16942-2009 Khí hydro cho ngành công nghiệp điện tử

GB/T 16943-2009 Khí Helium cho ngành công nghiệp điện tử

Các tiêu chuẩn này quy định các phương pháp phân tích dấu vết của tạp chất trong khí có độ tinh khiết cao và sắc ký khí ion hóa heli là công cụ phát hiện chính.

Tiêu chuẩn khí cho ngành công nghiệp điện tử

GB/T 14604-2009 Khí oxy cho ngành công nghiệp điện tử

GB/T 14600-2009 Khí Argon Oxide Nitơ cho ngành công nghiệp điện tử

GB/T 18994-2003 Khí clo tinh khiết cao cho ngành công nghiệp điện tử

Các tiêu chuẩn này được áp dụng cho các ngành công nghiệp sản xuất chất bán dẫn, điện tử và yêu cầu sử dụng sắc ký khí ion hóa heli để phát hiện các tạp chất cấp ppb.

Máy sắc ký khí ion hóa HeliumNguyên tắc hoạt động

Helium như một nguồn mang khí và ion hóa:

Khí heli có độ tinh khiết cao, được kích thích bởi các điện trường cao áp hoặc các nguồn phóng xạ như tia beta, tạo ra các nguyên tử heli siêu ổn định năng lượng cao (He*) hoặc các ion heli (He⁺).

Khi các phân tử khí được đo va chạm với các hạt năng lượng cao này, ion hóa xảy ra, tạo ra các electron và ion dương, tạo thành tín hiệu dòng điện.

Cường độ tín hiệu tỷ lệ thuận với nồng độ khí.

Chế độ phát hiện:

Chế độ xả xung (PDHID): Plasma helium năng lượng cao được tạo ra bằng cách xả xung với độ nhạy cao và không cần nguồn phóng xạ.

Mô hình thông thường: phụ thuộc vào các đồng vị phóng xạ như ³H hoặc ⁶³Ni để kích thích heli, hiện nay ít được sử dụng hơn.

Tính năng cốt lõi

Độ nhạy siêu cao:

Giới hạn phát hiện lên đến mức ppb (hoặc thậm chí thấp hơn), đặc biệt thích hợp cho phân tích dấu vết khí.

Đáp ứng tuyệt vời với các loại khí như H₂, O₂, N₂, CO, CO ₂

Phạm vi tuyến tính rộng:

Tín hiệu và nồng độ có mối quan hệ tuyến tính theo nhiều bậc độ lớn và phù hợp để phân tích các mẫu có nồng độ khác nhau.

Tính phổ quát:

Hầu như tất cả các loại khí (bao gồm cả khí trơ) có thể được phát hiện, nhưng ít nhạy cảm với các chất hữu cơ phức tạp.

Lĩnh vực ứng dụng chính

Giám sát môi trường:

Phát hiện dấu vết của các chất ô nhiễm trong khí quyển như CO, CH₄, SF₆.

Phân tích khí nhà kính (CO₂, N₂).

Hóa dầu:

Phân tích định lượng H₂, O₂, N₂, CO và các thành phần khác trong khí tự nhiên, khí lọc, khí nứt.

Phát hiện tạp chất trong khí có độ tinh khiết cao (ví dụ: argon cấp điện tử, nitơ).

Công nghiệp bán dẫn:

Kiểm soát chất lượng dấu vết tạp chất trong khí siêu tinh khiết (helium, neon, argon).

Lĩnh vực nghiên cứu khoa học:

Phân tích các loại khí hiếm (He, Ne, Ar) trong các mẫu địa chất.

Theo dõi thời gian thực các sản phẩm khí trong phản ứng hóa học.

局限性

Phụ thuộc vào helium tinh khiết cao:

Với chi phí cao và nguồn lực hạn chế, helium cần được làm sạch nghiêm ngặt để tránh nhiễu tạp chất.

Bảo trì phức tạp:

Hệ thống cần phải sạch sẽ để tránh ô nhiễm dẫn đến trôi dạt cơ bản hoặc tiếng ồn.

Chế độ xả xung cần tối ưu hóa điện áp, lưu lượng và các thông số khác.

Độ nhạy thấp với chất hữu cơ:

Các chất hữu cơ phức tạp, chẳng hạn như hydrocacbon, thích hợp hơn để phát hiện bằng FID hoặc MS.

Máy sắc ký khí ion hóa HeliumSo sánh với các detector khác

máy dòĐộ nhạyChất áp dụngYêu cầu mang khíTính năng

HIDKhí trơPhải dùng khí heli tinh khiết.Phạm vi tuyến tính rộng, tính linh hoạt cao

TCDthấpPhổ thôngTải khí tùy ýỔn định tốt nhưng độ nhạy thấp

FIDcaoChất hữu cơHydrogen/Không khíĐáp ứng tuyệt vời với hydrocarbon

ECDcaoCác chất điện âm (như halogen)Khí Nitơ/ArgonĐộ chọn lọc cao cho thuốc trừ sâu, phân tích PCB

Lưu ý

Độ tinh khiết của helium: Hơn 99,999% helium được khuyến nghị và được trang bị máy lọc khí.

Rò rỉ hệ thống: Rò rỉ nhỏ có thể dẫn đến đường cơ sở không ổn định và cần được kiểm tra thường xuyên.

Lựa chọn cột sắc ký: Sàng phân tử thông thường, cột PLOT hoặc cột mao dẫn để tách khí