Não existe um espectrômetro de massa universal que se adapte a todas as aplicações. As condições iniciais e os objetivos da análise variam independentemente da pressão.
Antes de selecionar o equipamento, defina de forma clara a tarefa de análise e o objetivo que você pretende alcançar. Leve em consideração o seguinte:
Espectrômetros de massa quadrupolos de alta qualidade
Dispositivos para analisar composições de gases
A espectrometria de massa é um método analítico amplamente utilizado para analisar a composição química de substâncias. Nossos dispositivos para análise de gases (residuais) apresentam um espectrômetro de massa quadrupolo (QMS) no núcleo.
Componentes básicos
Detectores
Dependendo da pressão de operação, diferentes detectores são utilizados: o detector de Faraday (F) funciona em pressões mais altas em comparação com o detector combinado Faraday/C-SEM (M), que requer uma pressão menor. Essa diferença, no entanto, afeta os limites de detecção. Os valores exatos também dependem do tempo de residência e da fonte de íons utilizada.
Sistemas de RGA configuráveis
Cada tarefa de teste é única. Além de nossas soluções padrão OmniStar e ThermoStar, nossos especialistas utilizam a linha completa de produtos Pfeiffer para configurar um sistema adaptado às suas necessidades. Um exemplo disso é o nosso sistema de verificação de limpeza OmniGrade RGA.
Conexão de hardware
As seguintes conexões de hardware estão disponíveis para integrar os nossos dispositivos:
- PrismaPro: flange DN 40 CF
- HiQuad Neo: flange DN 63 CF
- OmniStar e ThermoStar: mangueira capilar ou adaptador adequado (1/4" / DN 16 ISO-KF)
Software e interfaces (Ethernet)
O software PV Mass Spec é fácil de utilizar e é fornecido ao comprar o seu dispositivo. As atualizações estão disponíveis online. Nossos espectrômetros de massa também oferecem várias interfaces para se comunicar diretamente com um PLC.
Espectrômetros de massa adequados para várias aplicações
Velocidade de medição
A velocidade de medição pode ser ajustada dependendo da tarefa de análise. Por exemplo, com o PrismaPro, ela varia de um mínimo de 1 ms até 16 s. A velocidade de medição influencia a quantidade de ruído no sinal e no fundo.
Resolução
A resolução pode ser ajustada com base na área de aplicação, principalmente por meio do software. Ela afeta a separação e a altura do sinal. Uma resolução padrão é comumente utilizada.
Massas a serem detectadas
Defina quais massas são necessárias para sua aplicação. Opte pela menor faixa de massa adequada para garantir a melhor sensibilidade (sinal).
Limite de detecção
O limite de detecção é influenciado pela sensibilidade e sobreposição do pico. A sensibilidade também varia dependendo do detector utilizado (Faraday vs. Faraday/SEM).
FAQ
Que tipos de espectrômetros de massa existem?
A principal diferença entre os vários espectrômetros de massa reside no sistema de separação. Os tipos são categorizados de acordo com:
- Os dispositivos de campo setorial utilizam o efeito de deflexão de um campo magnético em transportadores de carga em movimento.
- Osespectrômetros de massa de tempo de voo (TOF) utilizam as diferentes velocidades de partículas com a mesma energia para separação.
- Em armadilhas de íons, as trajetórias das partículas são influenciadas por um campo de alta frequência.
- Os espectrômetros de massa quadrupolo (QMS) exploram a ressonância de íons em movimento em um campo de alta frequência (semelhante às armadilhas de íons).
Como funciona um espectrômetro de massa?
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- Através do sistema de entrada, os gases a analisar são admitidos na câmara, por exemplo, através de capilares ou de uma válvula de medição, e bombeados até atingir a pressão de operação utilizando o sistema de vácuo.
- Anteriormente, as moléculas de gás neutras são ionizadas bombardeando-as com elétrons através da fonte de íons e separadas no filtro de massa (sistema de haste quadrupolo) de acordo com a relação massa/carga (m/z).
- Atrás do sistema separador, um detector mede a corrente de íons. A corrente de íons é uma medida da pressão parcial do respectivo componente de gás ou de fragmentos da mesma massa gerada na fonte de íons.
- A fonte de íons, o filtro de massa e o detector juntos formam o verdadeiro analisador.
- Apenas uma faixa de massa é sempre considerada por intervalo de tempo, o que significa que diferentes massas são analisadas sequencialmente, não simultaneamente.
Como funciona o sistema da equipe do QMS?
Quatro hastes paralelas dispostas em um quadrado formam o sistema de filtragem. Entre eles encontra-se um círculo com o chamado raio de campo r0. Duas hastes opostas são conectadas com um par carregado positivamente e o outro carregado negativamente. Uma tensão elétrica, composta por uma tensão contínua e um componente de tensão alternada, é aplicada entre os dois pares de hastes, resultando na tensão de deflexão do quadrupolo Uquad = U + V · cos ωt. Íons de diferentes massas são injetados de forma axial no sistema de hastes com aproximadamente a mesma energia. O campo de quadrupolo deflete os íons nas direções x e y, filtrando-os por massa. Se a deflexão for menor que r0, os íons chegam ao detector; caso contrário, não. Isso pode ser visto claramente no vídeo:
Qual espectrômetro de massa é adequado para a minha aplicação?
Os espectrômetros de massa, também conhecidos como RGA, determinam pressões parciais, enquanto os tubos de medição de vácuo são utilizados para medir a pressão total. Apenas a medição de gás é possível, o que inclui a análise de substâncias sólidas ou líquidas depois de terem sido evaporadas.
Critérios de decisão importantes para a seleção do dispositivo são:
- A faixa de pressão e o design associado
- O desempenho analítico, incluindo massas a serem detectadas, resolução, limite de detecção, velocidade de medição
Como posso configurar o PrismaPro rapidamente?
Guia de configuração rápida
Explore o espectrômetro de massa PrismaPro no nosso guia de configuração rápida. Este guia fornece instruções claras e concisas para ajudá-lo a colocar seu PrismaPro em funcionamento rapidamente. Com instruções passo a passo, você aprenderá a conectar, configurar e operar o dispositivo de forma eficiente. O PrismaPro é projetado para alta sensibilidade e taxas de medição rápidas, ideal para aplicações como detecção de vazamentos e análise de gases. Melhore suas capacidades analíticas com facilidade utilizando o guia de configuração rápida do PrismaPro.Qual é a influência da faixa de pressão na construção de um sistema de vácuo?
Os gases em uma câmara que foi bombeada para baixa pressão são preparados para análise por ionização dos elétrons. Os íons gerados dessa forma são separados em um filtro de massa de acordo com sua relação de massa-carga. O alto vácuo é um requisito obrigatório para esses processos. Em consequência, a faixa de pressão na qual o gás deve ser analisado geralmente também determina o projeto.
Construção
Para a análise de gás residual no sistema de vácuo, normalmente não são necessárias bombas adicionais para reduzir a pressão para < 5 ∙ 10−4 hPa (mbar). Portanto, são utilizados componentes autônomos, que consistem basicamente no próprio espectrômetro de massa.
Sistemas completos são utilizados quando a pressão de gás existente necessária para a análise precisa ser reduzida ainda mais bombeando através de um sistema de entrada de gás.
Áreas de aplicação
Se a baixa pressão e, portanto, o fluxo molecular já estiverem presentes, a pressão pode não precisar ser reduzida ainda mais, dependendo da precisão necessária. Esse processo é conhecido como análise de gás residual no sistema de vácuo. Por exemplo, se o gás a ser examinado estiver à pressão atmosférica, componentes são necessários para reduzir a pressão. Isso é chamado de análise de gás à pressão atmosférica.
Os espectrômetros de massa são soluções completas prontas ou dispositivos individuais?
Na prática, diferentes componentes são escolhidos para atender a diferentes tipos de tarefas de medição. Desde soluções completas prontas, como o OmniStar, até dispositivos individuais, como o espectrômetro de massa quadrupolo compacto PrismaPro, há uma solução adequada para cada aplicação.