Il n’existe pas de spectromètre de masse universel adapté à toutes les applications. Quelle que soit la pression, les conditions initiales et les objectifs de l’analyse varient.
Avant de sélectionner l’équipement, définissez clairement la tâche d’analyse et l’objectif que vous souhaitez atteindre. Tenez compte des critères suivants :
Spectromètres de masse quadripôles
Dispositifs pour analyser les compositions de gaz
La spectrométrie de masse est une méthode analytique largement utilisée pour examiner la composition chimique des substances. Nos dispositifs d’analyse de gaz (résiduels) sont tous équipés d’un spectromètre de masse quadripôle (QMS).
Composants basiques
Détecteurs
En fonction de la pression de travail, différents détecteurs sont utilisés : le détecteur de Faraday (F) fonctionne à des pressions plus élevées que le détecteur combiné Faraday/C-SEM (M), qui nécessite une pression inférieure. Cette différence affecte toutefois les limites de détection. Les valeurs exactes dépendent également de la durée de séjour et de la source d’ions utilisée.
Systèmes RGA configurables
Chaque tâche de test est unique. Outre nos solutions standard OmniStar et ThermoStar, nos experts utilisent la gamme complète de produits Pfeiffer pour configurer un système adapté à vos besoins. Notre système de vérification de la propreté OmniGrade RGA en est un exemple.
Connexion matérielles
Les connexions matérielles suivantes sont disponibles pour l’intégration de nos dispositifs :
- PrismaPro : bride DN 40 CF
- HiQuad Neo : bride DN 63 CF
- OmniStar et ThermoStar : tuyau flexible capillaire ou adaptateur approprié (1/4"/DN 16 ISO-KF)
Logiciel et interfaces (Ethernet)
Le logiciel PV Mass Spec est facile à utiliser et fourni à l’achat de votre dispositif. Les mises à jour sont disponibles en ligne. Nos spectromètres de masse offrent également diverses interfaces pour communiquer directement avec un PLC.
Spectromètres de masse adaptés à diverses applications
Vitesse de mesure
La vitesse de mesure peut être réglée en fonction de la tâche d’analyse. Par exemple, avec le PrismaPro, elle va d’un minimum de 1 ms à 16 s. La vitesse de mesure influence la quantité de bruit dans le signal et le bruit de fond.
Résolution
La résolution peut être ajustée en fonction de la zone d’application, principalement via le logiciel. Elle affecte la séparation et la hauteur du signal. Une résolution standard est couramment utilisée.
Masses à détecter
Déterminez les masses requises pour votre application. Choisissez la plus petite plage de masse appropriée pour garantir une meilleure sensibilité (signal).
Limite de détection
La limite de détection est influencée par la sensibilité et le chevauchement des pics. La sensibilité varie également en fonction du détecteur utilisé (Faraday vs. Faraday/SEM).
FAQ
Quels types de spectromètres de masse existe-t-il ?
La principale différence entre les différents spectromètres de masse réside dans le système de séparation. Les types sont catégorisés en conséquence :
- Les dispositifs de domaine sectoriel utilisent l’effet de déviation d’un champ magnétique sur les porteurs de charge mobiles.
- Lesspectromètres de masse en vol (TOF) utilisent les différentes vitesses des particules avec la même énergie pour la séparation.
- Dans les pièges à ions, les trajectoires des particules sont influencées par un champ haute fréquence.
- Les spectromètres de masse quadripôles (QMS) exploitent la résonance des ions mobiles dans un champ haute fréquence (similaire aux pièges à ions).
Comment fonctionne un spectromètre de masse ?
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test
- Via le système d’amenée, les gaz à analyser sont admis dans la chambre, par exemple via des capillaires ou une vanne de dosage, et pompés à la pression de travail à l’aide du système de vide.
- Auparavant, les molécules de gaz neutres étaient ionisées par bombardement d’électrons via la source d’ions et séparées dans le filtre de masse (système à tige quadrupôle) en fonction du rapport masse/charge (m/z).
- Derrière le système de séparation, un détecteur mesure le courant ionique. Le courant ionique est une mesure de la pression partielle du composant gazeux respectif ou de fragments de même masse générés dans la source d’ions.
- La source d’ions, le filtre de masse et le détecteur forment ensemble l’analyseur.
- Une seule plage de masses est toujours prise en compte par intervalle de temps, ce qui signifie que différentes masses sont analysées séquentiellement, et non simultanément.
Comment fonctionne le système du personnel QMS ?
Quatre tiges parallèles disposées en forme de carré forment le système de filtration. Entre elles se trouve un cercle avec le rayon de champ r0. Deux tiges opposées sont connectées, une paire chargée positivement et l’autre chargée négativement.Une tension électrique, composée d’une tension continue et d’un composant de tension alternative, est appliquée entre les deux paires de tiges, ce qui donne la tension de déviation quadripôle Uquad = U + V · cos ωt. Des ions de masses différentes sont injectés axialement dans le système de tiges avec à peu près la même énergie. Le champ quadripôle dévie les ions dans les directions x et y, les filtrant par masse. Si la déviation est inférieure à r0, les ions atteignent le détecteur ; sinon, ils ne le font pas. Vous pouvez le voir clairement dans la vidéo :
Quel spectromètre de masse convient à mon application ?
Les spectromètres de masse, aussi appelés RGA, déterminent les pressions partielles, tandis que les tubes de mesure du vide sont utilisés pour mesurer la pression totale. Seule la mesure des gaz est possible, ce qui inclut l’analyse des substances solides ou liquides une fois qu’elles se sont évaporées.
Critères de décision importants pour la sélection du dispositif :
- La plage de pression et la conception associée
- Performances analytiques, y compris les masses à détecter, la résolution, la limite de détection, la vitesse de mesure
Comment puis-je configurer rapidement le PrismaPro ?
Guide de configuration rapide
Découvrez le spectromètre de masse PrismaPro grâce à notre guide de configuration rapide. Ce guide fournit des instructions claires et concises pour vous aider à mettre votre PrismaPro en service rapidement. Grâce aux instructions étape par étape, vous apprendrez à connecter, configurer et utiliser efficacement le dispositif. La conception du PrismaPro garantit une sensibilité élevée et des cadences de mesure rapides, ce qui le rend idéal pour des applications telles que la détection de fuites et l’analyse de gaz. Améliorez facilement vos capacités analytiques grâce au guide de configuration rapide du PrismaPro.Quelle est l’influence de la plage de pression sur la structure d’un système de vide ?
Les gaz dans une chambre qui a été pompée à basse pression sont préparés pour l’analyse par ionisation des électrons. Les ions ainsi générés sont séparés dans un filtre de masse en fonction de leur rapport masse/charge. Le vide poussé est une exigence obligatoire pour ces procédés. Par conséquent, la plage de pression dans laquelle le gaz doit être analysé détermine généralement aussi la conception.
Structure
Pour l’analyse de gaz résiduels dans le système de vide, aucune pompe supplémentaire n’est généralement nécessaire pour réduire la pression à < 5 ∙ 10−4 hPa (mbar). Par conséquent, des composants autonomes sont utilisés, qui se composent essentiellement du spectromètre de masse lui-même.
Les systèmes complets sont utilisés lorsque la pression de gaz existante requise pour l’analyse doit être réduite davantage par pompage via un système d’aspiration de gaz.
Domaines d'application
Si la pression et donc le débit moléculaire sont déjà faibles, il peut ne pas être nécessaire de réduire davantage la pression, en fonction de la précision requise. C’est ce qu’on appelle l’analyse de gaz résiduels dans le système de vide. Par exemple, si le gaz à examiner est à la pression atmosphérique, des composants sont nécessaires pour réduire la pression. C’est ce qu’on appelle l’analyse de gaz à pression atmosphérique.
Les spectromètres de masse sont-ils des solutions complètes prêtes à l’emploi ou des dispositifs individuels ?
Dans la pratique, différents composants sont choisis pour accomplir différents types de tâches de mesure. Des solutions complètes prêtes à l’emploi telles que l’OmniStar aux dispositifs individuels tels que le spectromètre de masse quadripôle compact PrismaPro, il existe une solution adaptée à chaque application.