No existe un espectrómetro de masas universal que se adapte a todas las aplicaciones. Independientemente de la presión, la condición inicial y los objetivos del análisis varían.
Antes de seleccionar el equipo, defina claramente la tarea de análisis y el objetivo que desea alcanzar. Tenga en cuenta los siguientes criterios:
Espectrómetros de masas cuadrupolo
Dispositivos para analizar las composiciones del gas
La espectrometría de masas es un método analítico ampliamente utilizado para examinar la composición química de las sustancias. Nuestros dispositivos para el análisis de gases (residuales) cuentan con un espectrómetro de masas cuadrupolo (QMS) en su núcleo.
Gama de productos
Componentes básicos
Detectores
En función de la presión de funcionamiento, se utilizan diferentes detectores: el detector de Faraday (F) funciona a presiones más altas en comparación con el detector combinado Faraday/C-SEM (M), que requiere una presión más baja. Sin embargo, esta diferencia afecta a los límites de detección. Los valores exactos también dependen del tiempo de residencia y de la fuente de iones utilizada.
Sistemas RGA configurables
Cada tarea de prueba es única. Además de nuestras soluciones estándar OmniStar y ThermoStar, nuestros expertos utilizan la gama completa de productos Pfeiffer para configurar un sistema a la medida de sus necesidades. Un ejemplo es nuestro sistema de verificación de la limpieza OmniGrade RGA.
Conexión de hardware
Para la integración de nuestros dispositivos están disponibles las siguientes conexiones de hardware:
- PrismaPro: brida DN 40 CF
- HiQuad Neo: brida DN 63 CF
- OmniStar y ThermoStar: manguera capilar o adaptador adecuado (1/4" / DN 16 ISO-KF)
Software e interfaces (Ethernet)
El software PV Mass Spec es fácil de usar y se proporciona con la compra del dispositivo. Las actualizaciones están disponibles en línea. Nuestros espectrómetros de masas también ofrecen varias interfaces para comunicarse directamente con un PLC.
Espectrómetros de masas adecuados para múltiples aplicaciones
Velocidad de medición
La velocidad de medición se puede ajustar en función de la tarea de análisis. Por ejemplo, con el PrismaPro, oscila entre un mínimo de 1 ms y un máximo de 16 s. La velocidad de medición influye en la cantidad de ruido tanto en la señal como en el fondo.
Resolución
La resolución se puede ajustar en función del área de aplicación, principalmente a través del software. Afecta a la separación y la altura de la señal. Se suele utilizar una resolución estándar.
Masas por detectar
Determine las masas necesarias para su aplicación. Elija el rango de masa más pequeño adecuado para garantizar una mejor sensibilidad (señal).
Límite de detección
El límite de detección se ve influido por la sensibilidad y el solapamiento de picos. La sensibilidad también varía en función del detector utilizado (Faraday frente a Faraday/SEM).
Preguntas frecuentes
¿Qué tipos de espectrómetros de masas existen?
La principal diferencia entre los distintos espectrómetros de masas reside en el sistema de separación. Los tipos se categorizan en consecuencia:
- Los dispositivos sector utilizan el efecto de desviación de un campo magnético en portadores de carga móviles.
- Los espectrómetros de masas de tiempo de vuelo (TOF) utilizan las diferentes velocidades de partículas con la misma energía para la separación.
- En las trampas de iones, las trayectorias de las partículas se ven influidas por un campo de alta frecuencia.
- Los espectrómetros de masas cuadrupolo (QMS) aprovechan la resonancia de los iones en movimiento en un campo de alta frecuencia (similar a las trampas de iones).
¿Cómo funciona un espectrómetro de masas?
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- A través del sistema de entrada, los gases que se van a analizar se introducen en la cámara, por ejemplo, a través de capilares o una válvula dosificadora, y se evacuan hacia la presión de funcionamiento utilizando el sistema de vacío.
- Las moléculas de gas previamente neutras se ionizan bombardeándolas con electrones a través de la fuente de iones y se separan en el filtro de masas (sistema de barras cuadruplo) según la relación masa/carga (m/z).
- Detrás del sistema separador, un detector mide la corriente de iones. La corriente de iones es una medida de la presión parcial del componente de gas respectivo o de fragmentos de la misma masa generados en la fuente de iones.
- La fuente de iones, el filtro de masas y el detector juntos forman el analizador real.
- Solo se considera un rango de masa por intervalo de tiempo, lo que significa que se analizan diferentes masas secuencialmente, no simultáneamente.
¿Cómo funciona el sistema de personal de QMS?
Cuatro barras paralelas dispuestas en forma de cuadrado constituyen el sistema de filtrado. Entre ellas se encuentra un círculo con el radio de campo r0. Se conectan dos pares de barras opuestas, con un par cargado positivamente y el otro cargado negativamente. Se aplica una tensión eléctrica, compuesta por una tensión continua y un componente de tensión alterna, entre los dos pares de barras, lo que da como resultado la tensión de desviación cuadrupolo Uquad = U + V · cos ωt. Los iones de diferentes masas se inyectan axialmente en el sistema de barras con aproximadamente la misma energía. El campo cuadrupolo desvía los iones en las direcciones x e y, y los filtra por masa. Si la desviación es inferior a r0, los iones llegan al detector; de lo contrario, no lo hacen. Esto se puede ver claramente en el vídeo:
¿Qué espectrómetro de masas es el adecuado para mi aplicación?
Los espectrómetros de masas, también conocidos como RGA, determinan las presiones parciales, mientras que los tubos de medición de vacío se utilizan para medir la presión total. Solo es posible la medición de gases, que incluye el análisis de sustancias sólidas o líquidas una vez que se han evaporado.
Los criterios de decisión importantes para la selección del dispositivo son:
- El rango de presión y el diseño asociado
- El rendimiento analítico, que incluye las masas que se deben detectar, la resolución, el límite de detección y la velocidad de medición
¿Cómo puedo configurar el PrismaPro rápidamente?
Guía de configuración rápida
Explore el espectrómetro de masas PrismaPro con nuestra guía de configuración rápida. Esta guía proporciona instrucciones claras y concisas para ayudarle a poner en marcha su PrismaPro rápidamente. Con instrucciones paso a paso, aprenderá a conectar, configurar y utilizar el dispositivo de forma eficiente. El PrismaPro está diseñado para una alta sensibilidad y una rápida tasa de medición, ideal para aplicaciones como la detección de fugas y el análisis de gases. Mejore sus capacidades analíticas con facilidad utilizando la guía de configuración rápida de PrismaPro.
¿Cuál es la influencia del rango de presión en la construcción de un sistema de vacío?
Los gases de una cámara que se ha evacuado hasta alcanzar una baja presión se preparan para el análisis mediante la ionización de los electrones. Los iones generados de este modo se separan en un filtro de masas según su relación masa-carga. El alto vacío es un requisito obligatorio para estos procesos. Por consiguiente, el rango de presión en el que se debe analizar el gas suele determinar también el diseño.
Construcción
Para el análisis de gases residuales en el sistema de vacío, normalmente no se requieren bombas adicionales para reducir la presión a < 5 ∙ 10−4 hPa (mbar). Por lo tanto, se utilizan componentes independientes, que consisten básicamente en el propio espectrómetro de masas.
Los sistemas completos se utilizan cuando la presión del gas existente necesaria para el análisis debe reducirse aún más mediante el bombeo a través de un sistema de aspiración.
Ámbitos de aplicación
Si ya existe una baja presión y, por lo tanto, un flujo molecular, es posible que no sea necesario reducir más la presión, según la precisión requerida. Esto se conoce como análisis de gases residuales en el sistema de vacío. Por ejemplo, si el gas que se va a examinar está a presión atmosférica, se requieren componentes para reducir la presión. Esto se denomina análisis de gases a presión atmosférica.
¿Los espectrómetros de masas son soluciones completas listas para usar o dispositivos individuales?
En la práctica, se eligen diferentes componentes para realizar diferentes tipos de tareas de medición. Desde soluciones completas listas para usar como OmniStar hasta dispositivos individuales como el espectrómetro de masas cuadruplo compacto PrismaPro, hay una solución adecuada para cada aplicación.