Gas- und Restgasanalyse mit dem Quadrupol-Massenspektrometer

Für Quadrupol-Massenspektrometer (QMS) gibt es verschiedene Konfigurationen und unterschiedliche Peripheriegeräte, die sich entsprechend der Anforderung gezielt passend zum Einsatzgebiet auswählen lassen.

Für die Geräteauswahl wichtige Entscheidungskriterien sind:

• Der Druckbereich, und damit einhergehend die Bauweise

• Analytische Performance (dazu gehören zu detektierende Massen, Auflösung, Nachweisgrenze, Messgeschwindigkeit)

Einfluss des Druckbereichs auf die Bauweise

Das zu untersuchende Gas wird in einer Vakuumkammer durch Abpumpen auf einen niedrigen Druck reduziert und durch Elektronenstoß ionisiert. Die so erzeugten Ionen werden in einem Massenfilter nach dem Verhältnis Masse zu Ladung getrennt. Für diese Vorgänge ist ein Hochvakuum zwingend Voraussetzung. Dementsprechend gibt der Druckbereich, in dem das Gas analysiert werden soll, meist auch die Bauweise vor:

Einsatzbereiche

Befinde ich mich bereits im Bereich niedrigen Drucks und damit molekularer Strömung muss – je nach benötigter Genauigkeit – der Druck unter Umständen gar nicht weiter reduziert werden. Man spricht von Restgasanalyse im Vakuumsystem.
Liegt das zu untersuchende Gas zum Beispiel bei Atmosphärendruck vor werden Komponenten zur Druckreduzierung auf benötigt. Hier spricht man von Gasanalyse bei Atmosphärendruck.

Zu detektierende Massen

Welche Massen müssen für den Anwendungsbereich gefunden werden? Es sollte der kleinste geeignete Massenbereich gewählt werden. Kleinerer Massenbereich sorgt für eine bessere Empfindlichkeit (Signal).

Messgeschwindigkeit

Auch die Messgeschwindigkeit kann je nach Analyseaufgabe eingestellt werden, beim PrismaPro z.B. von minimal 1 ms bis zu 16s. Die Messgeschwindigkeit beeinflusst den Anteil des Rauschens (sowohl des Signals als auch des Untergrunds).

Detektoren

Je nach Betriebsdruck werden auch unterschiedliche Detektoren eingesetzt:

Für den Faraday-Detektor (F) muss der Betriebsdruck nicht so niedrig sein wie für den kombinierten Farady/C-SEM-Detektor (M). Allerdings wirkt sich dies direkt auf die Nachweisgrenzen aus. Die genauen Zahlen hängen unter anderem von der Verweilzeit und der eingesetzten Ionenquelle ab, die unseren Broschüren entnommen werden können.

Konfigurierbare RGA-Systeme

Jede Prüfaufgabe ist anders. Neben den Standardlösungen OmniStar / ThermoStar greift unser Expertenteam auf den vollen Umfang an Pfeiffer Vacuum-Produkten zu, und konfiguriert daraus das System, das optimal zu Ihren Anforderungen passt. Ein Beispiel ist unser RGA-System zur Sauberkeitsverifikation namens OmniGrade. Dabei werden nicht nur die einzelnen Komponenten wie Quadrupol-Massenspektrometer, Vakuumpumpen, Kammern und andere Einzelkomponenten gewählt, sondern auch die Gesamtbetriebskosten und Lieferzeiten der maßgeschneiderten, schlüsselfertigen Lösung berücksichtigt. Mit unserem Fachwissen können wir Ihnen dabei helfen, Prüfergebnisse in der von Ihnen benötigten Präzision zu erzielen und gleichzeitig den überflüssigen Aufwand zu minimieren.

Hardwareanbindung

Für die Integration unserer Geräte stehen folgende Hardwareanbindungen zur Verfügung: Das Prisma Pro ist mit einem DN 40 CF-Flansch ausgestattet, das HiQuad Neo mit DN 63 CF, und OmniStar und ThermoStar jeweils mit Kapillarschlauch bzw. einem passenden Adapter 1/4" / DN 16 ISO-KF, um den Anforderungen verschiedener Anwendungen gerecht zu werden.

Support & Service

Bei uns arbeiten Experten für die unterschiedlichen Anwendungsgebiete. Sie stehen zur Verfügung, um Sie bei der Auswahl des passenden Equipments zu beraten, bei Fragestellungen zum Rezept zu unterstützen oder bei sonstigen Fragestellungen hilfreich zur Seite zu stehen. Neben dem Support bieten wir für die Geräte auch Serviceleistungen an. Wollen Sie dazu sprechen?