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잔류 가스 분석

잔류 가스 분석(RGA)은 진공 시스템 순도와 안정성을 유지하는 데 매우 중요합니다. 진공 챔버 내 공정 모니터링 또는 고진공 환경 내 품질 관리를 보장하는 경우 잔류 가스를 이해하고 제어하는 것이 필수적입니다.

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RGA에서 사중극자 질량 분석계 이용 방법

사극자 질량 분석계 (QMS)는 이온 조달 장치, 질량 필터 및 검출기의 세 가지 주요 부품으로 구성되어 있으며, 모두 실제 분석기를 구성합니다. QMS를 다른 질량 분석계와 차별화하는 것은 사극자 로드 시스템입니다.

요건: 10⁻⁴ hPa(mbar) 이하의 작동 압력이 필수적입니다. 연결된 진공 챔버 압력이 자연적으로 이 압력에 도달하지 않으면 최적의 조건 유지를 위해 보조 펌프 및 터보 진공 펌프 결합 전용 진공 시스템이 필요합니다. 더 높은 압력에서 작동하면 QMS가 손상될 수 있으므로 총 압력 측정 통합이 강력히 권장됩니다.

QMS 작동 원리에 대해 자세히 알아보기

주변 압력으로부터 잔류 가스 분석 시작

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고진공 조건에 도달하지 않는 공정 역시 잔류 가스 분석을 사용할 수 있습니다. 표준 또는 맞춤형 시스템은 보조 펌프, 터보 진공 펌프, 가스 유입구 및 총 압력 게이지를 하나의 하우징 내에 결합하여 안정적인 조건을 생성하고 질량 분석계를 보호합니다. 이는 주변 압력으로부터 시작해도 신뢰할 수 있는 측정 결과를 보장합니다.

진공 응용 분야 내 신뢰할 수 있는 가스 분석

잔류 가스 분석(RGA)은 공정 안정성, 오염 제어 및 진공 품질을 보장하여 광범위한 진공 기반 공정을 지원합니다. RGA는 동결 건조, 진공 열 처리 또는 최첨단 EUV 미세가공기술 등 공정 모니터링 및 품질 보증 분야에 중요한 통찰력을 제공합니다.

제약 제조 공정에서 순도 보장

제약 산업 동결 건조 공정

제약 산업의 동결 건조 공정은 백신, 항생제 및 생물의약품과 같은 온도에 민감한 물질을 보존하는 데 사용됩니다.

이 공정은 열 분해를 방지하고 장기적인 제품 안정성을 보장하기 위해 깊은 진공 상태에서 이루어집니다. 1차 건조 중 일반적인 압력 범위는 0°C 미만의 온도에서 0.5 hPa(mbar)에서 10⁻² hPa(mbar) 입니다. 10⁻³ hPa(mbar)의 낮은 압력 및 최대 30°C 이상의 온도에서 2차 건조가 이어집니다.

잔류 가스 분석(RGA)은 여러 가지 중요한 방식으로 이 공정을 지원합니다. 이는 누출 가열 회로로 인한 실리콘 오일 오염 조기 검출을 가능하게 하며 수증기 농도를 정밀하게 모니터링 하여 기존 압력 기반 방법보다 보다 신뢰할 수 있게 건조 종말점을 결정하는 데 도움이 됩니다. 실시간 분석 기능과 신뢰할 수 있는 진공 취급 기능을 통해 높은 제품 안전 및 공정 효율성에 도달하도록 지원합니다.
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열성형 공정 내 잔류 가스 분석

열성형 공정에서는 폴리염화비닐(PVC)과 같은 재료를 100 - 250 °C로 가열하여 원하는 형태/양식을 형성하며, 종종 1 - 10 hPa(mbar)의 진공 상태로 가열합니다. 가열 중 열 분해가 발생하여 염화수소(HCl) 및 염소물 합성용 방향족 화합물과 같은 가스가 방출될 수 있습니다. 이러한 배출물 모니터링은 품질 제어 및 환경 안전 모두에 중요합니다.

잔류 가스 분석(RGA)은 특히 열중량 분석(TGA)과 결합하여 방출된 가스를 실시간으로 확인할 수 있도록 해줍니다. 사극자 질량 분석계와 TGA를 커플링함으로써 제조업체는 열 물질 특성을 보다 명확하게 이해하면서 분해 제품 식별, 재료 일관성 보장, 공정 온도 최적화 및 원치 않는 방출 감소를 할 수 있습니다.
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식품 가공 시 품질 보존

식품 가공 동결 건조 공정

동결 건조 방식은 풍미, 색상 및 영양분을 보존하면서 보관 수명을 연장하기 위해 식품 산업에서 널리 사용됩니다. 기존 건조 방식의 물 증발 방식 대신 동결 건조 방식은 얼음을 증기로 직접 변환하여 수분을 제거합니다. 이 공정을 승화 공정이라고 합니다.

이 부드러운 방법은 열로 인한 분해를 방지하여 라즈베리와 같은 섬세한 제품조차도 구조적 및 영양적 손상으로부터 보호합니다. 커피 또는 과일과 같은 제품은 0.5 - 10⁻² hPa(mbar)의 압력과 일반적으로 0°C 미만의 온도에서 진공 상태로 건조됩니다.

잔류 가스 분석(RGA)을 통해 수증기 농도를 실시간으로 모니터링하여 정확한 종말점 검출 및 공정 제어가 가능해집니다. 또한 처리량이 많은 생산에서 배치 손실을 방지하는 데 중요한 오염 또는 시스템 누출 조기에 식별하는 데 도움이 됩니다.
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공정 안정성 및 깨끗한 표면 보장

진공 열 처리

브레이징, 소결, 또는 결정 성장과 같은 진공 열 처리 공정에서 금속은 일반적으로 10⁻² 및 10⁻⁵ hPa(mbar) 사이의 진공 레벨로 600 - 1,300 °C의 온도에서 처리됩니다. 이때 깨끗하고 안정적인 대기 상태를 유지하는 것은 제품 품질 유지에 중요합니다.

잔류 가스 분석(RGA)은 가열 중 가스 조성 상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 해줍니다. 부품에서의 탈기, 누출(예: 냉각수, 공기 유입)을 감지하는 데 도움이 되며, 잔여 오염으로 인해 변색, 접착 불량 또는 부품 불량으로 이어질 수 있습니다. RGA는 또한 기체상 반응 모니터링을 가능하게 하여 야금 공정 및 배치 간 반복성의 보다 정밀한 제어를 지원합니다.
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QMS 작동 원리

1. 이전에 중성 가스 입자는 이온 소스를 통해 전자를 조달하여 이온화됩니다(전자 충격 이온화).

2. 생성된 이온은 정밀하게 정렬된 4개의 금속 로드로 구성된 사극자 질량 필터에서 분리됩니다. 교류 전압과 직류 전압의 조합을 적용함으로써 이들 사이에 진동 전기장이 생성됩니다. 이 필드는 질량 대 전하 비율(m/z)을 베이스로 이온을 선택적으로 안정화하거나 불안정화하여 특정 이온만 통과하게 합니다.

3. 분리 시스템 뒤의 검출기는 각 가스 종 또는 그 단편의 분압 반영 이온 전류를 계수합니다. 검출은 패러데이 컵 또는 더 높은 감도와 속도를 위해 이차 전자 승수(SEM)를 통해 수행됩니다.

한 번에 하나의 질량 범위만 측정되며, 상이한 질량을 동시에 분석하기보다는 순차적으로 분석합니다. 사용자 친화적인 소프트웨어는 효율적인 작동 및 추가 데이터 분석을 지원합니다.

일치 제품

잔류 가스 분석에 대해 자세히 알아보기

잔류 가스 분석이란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

잔류 가스 분석(RGA)은 시스템 내에 존재하는 가스와 그 수량을 결정하는 데 사용되는 방법입니다. 분자가 이온화되고 결과 이온이 사극자 질량 필터를 사용하여 질량 대 전하 비율(m/z)에 따라 분류되는 질량 분석 기술에 의존합니다. 이를 통해 시스템은 특성 질량 피크를 베이스로 개별 가스 종, 단편 및 동위 원소를 검출할 수 있습니다.

가스 조성 식별을 위해 검출된 질량 스펙트럼을 해석해야 합니다. 이 공정은 측정된 피크를 알려진 가스 또는 분자 단편과 연결하는 공정입니다. 이를 통해 RGA는 진공 품질, 오염 물질 검출, 및 실시간 가스 공정 모니터링이 가능한 강력한 공구입니다.

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RGA는 무엇을 의미합니까?

RGA는 잔류 가스 분석의 약어로, 시스템 내부에 남아 있거나 방출되는 가스의 검출 및 식별 절차를 말합니다. 이러한 잔류 가스는 누출, 탈기 물질, 공정 부산물 또는 오염이 그 원인일 수 있습니다. RGA는 이러한 가스를 모니터링 및 분석하여 진공 무결성을 보장하고, 오염 물질을 검출하며, 동결 건조, 열 처리, 또는 고진공 조사와 같은 응용 분야에서 가스 공정 거동을 추적하는 데 사용됩니다.

공정 중 고진공 상태에 도달하지 못하는 경우 잔류 가스 분석을 사용할 수 있습니까?

예. 잔류 가스 분석은 응용 분야 별로 다양한 압력 범위에 적용할 수 있습니다. 고진공 시스템에서 RGA는 일반적으로 폐쇄된 정적 환경에서 낮은 농도의 배경 가스를 분석하는 데 사용됩니다. 그러나 열 분해 연구 또는 가스 반응 모니터링 등 대기압 또는 그에 가까운 압력 조건의 공정에서는 RGA를 연속적인 가스 흐름을 처리하고 분석기 유입 전에 압력을 낮춰주는 특수 설계된 인렛 시스템과 함께 사용하면 적용이 가능합니다.

밀봉 UHV 챔버 내 추적 가스를 분석하거나 가열 대기 공정 내 부산물을 모니터링 하든 관계없이 RGA는 의미 있고 신뢰할 수 있는 결과를 제공하도록 구성할 수 있습니다.

RGA와 리크 감지 간 차이점은 무엇입니까?

기술적으로 두 장치 모두 질량 분석계이지만 서로 다른 용도로 사용됩니다.

리크 디텍터는 일반적으로 헬륨 또는 수소와 같은 한 종류 또는 두 종류의 추적 가스를 찾도록 최적화되었습니다. 이를 통해 특정 가스만 감지하도록 맞춤화된 질량 필터 덕분에 진공 시스템 누출 위치를 보다 쉽고 빠르게 파악할 수 있습니다.

반면에 잔류 가스 분석기(RGA)는 광범위한 질량 범위에 걸쳐 광범위한 가스 종과 단편검출합니다. 리크 감지에도 사용할 수 있지만, 다른 가스 종을 식별하려는 것이 아니라면 QMS로 하는 것이 종종 더 중요합니다.

요약: 리크 디텍터는 헬륨 또는 수소 검출을 위한 집중적이고 비용 효율적인 툴이며, RGA는 전체 가스 조성 확인을 가능하도록 해줍니다.

사극자 질량 분석계로 어떤 가스를 검출할 수 있습니까?

사극자 질량 분석계는 질량 1 u(통합 원자 질량 장치)부터 시작하여 질량 대 전하 비율(m/z)을 바탕으로 가스를 검출합니다. 여기에는 이온화 중에 생성된 개별 가스 분자, 동위 원소 및 단편이 포함됩니다. 장치 및 구성에 따라 다른 질량 상한 값이 적용됩니다.

  • PrismaPro는 선택한 로드 시스템 및 발전기에 따라 최대 100, 200 또는 300 u의 질량 범위에 사용됩니다.
  • HiQuad Neo는 더 크고 더 정밀한 사극자 로드를 통해 이를 최대 512 u까지 더 높은 해상도로 확장합니다.

실제로 이는 수소, 질소 및 수증기에서 탄화수소 단편실리콘 합성용에 이르기까지 진공 응용 분야 관련 가장 일반적인 잔류 가스, 공정 가스유기 증기를 검출할 수 있습니다.

분압이란 무엇이며 RGA에서 중요한 이유는 무엇입니까?

분압은 가스 혼합물에서 단일 가스가 기여하는 개별 압력 성분을 말합니다. 진공 시스템 내 총 압력은 존재하는 각 가스 종의 분압 합계 전체로 구성됩니다.

잔류 가스 분석(RGA)은 이러한 분압을 측정하여 어떤 가스가 어떤 수량으로존재하는지 결정합니다. 이는 오염 물질 식별, 가스 공정 구성 모니터링 및 진공 품질 평가에 매우 중요합니다. 총 압력 측정과 달리 RGA는 가스별로 살펴볼 수 있도록 함으로써, 특정 가스의 미량도 제품 품질 또는 공정 안정성에 영향을 미칠 수 있는 응용 분야 필수입니다.

Pfeiffer에서 제공하는 RGA 솔루션의 장점은 무엇입니까?

Pfeiffer는 컴팩트/소형 셋업부터 완전 통합형 하이엔드 시스템까지 다양한 RGA 솔루션을 제공하며, 각 솔루션은 응용 분야의 요구 사항을 정확하게 충족하도록 맞춤 제작되었습니다. 이러한 모듈식 접근법은 식품 생산 시 미량 가스 모니터링, 제약 동결 건조 최적화 또는 고감도 UHV 분석 수행 등 뛰어난 비용 대비 가치를 보장합니다.

모든 시스템 전반에 걸친 주요 장점은 PV MassSpec 소프트웨어 입니다. 직관적인 작동, 맞춤형 스캔 프로파일 및 세부 데이터 로깅 기능을 통해 실시간 가스 분석이 가능합니다. 기존 QMS 시스템과의 원활한 통합을 위해 설계, 원격 액세스, 자동의 루틴 및 측정 조건 정밀 제어를 지원합니다. 따라서 Vacuum Diagnostics(진공 진단)에서 동작 신뢰도/신뢰도/투명성/유연성을 요구하는 공정 중심 산업 및 조사 환경에 이상적인 툴입니다.

잔류 가스 분석을 위한 Pfeiffer 제품

Pfeiffer는 일상 모니터링부터 고급 공정 검증에 이르기까지 진공 진단 요구 사항의 전체 스펙트럼을 충족하는 포괄적이고 모듈식 잔류 가스 분석기 포트폴리오를 제공합니다.


 
단일 장치
전체 솔루션
표준(모듈 방식)
맞춤형
OmniStar/ThermoStar
 
PrismaPro
 
 
HiQuad Neo
 
 
HiCube Neo RGA
 
OmniGrade
 

단일 분석기

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유연한 핵심 부품.

모든 RGA 시스템의 핵심은 분석기 자체입니다. Pfeiffer는 PrismaPro HiQuad Neo 사극자 질량 분석계를 제공하며, 각각은 서로 다른 감도 및 질량 범위 요건에 맞게 조정됩니다. 이 시스템은 모듈식으로 공정 요구에 맞게 적절한 이온 공급장치 , 질량 필터, 검출기(Faraday 또는 C-SEM)를 조합할 수 있습니다. 질량 범위는 모델 및 구성에 따라 1 - 100 u ~ 512 u입니다.

단일 분석기 알아보기

시스템 컴팩트/소형

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플러그 앤 플레이 및 휴대용.

신속한 배포와 높은 이동성이 필요할 경우 Pfeiffer는 독립형 RGA 솔루션을 제공합니다.

  • HiCube Neo RGA: 질량 분석계, 터보 진공 펌프 장치 및 총 압력 모니터링 기능을 결합한 컴팩트/소형 휴대용 장치로 제공됩니다. 이동식 진단, 현장 누설 테스트, 오염 분석에 이상적입니다.
  • OmniStarThermoStar: 가열 흡입구 및 기밀성 구조를 갖춘 열 분해 또는 TGA 커플링 등 고압에서 공정 모니터링 용도로 최적화된 즉시 사용 가능한 시스템입니다.

당사의 컴팩트/소형 시스템 알아보기

맞춤형 RGA 시스템

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모든 것이 하나의 소스에서 제공됩니다.

Pfeiffer는 표준 및 모듈형 시스템 외에도 특정 응용 분야에 맞는 맞춤형 RGA 셋업을 제공합니다. 여기에는 선택된 진공 챔버, 배압 및 터보 진공 펌프, 고정밀 게이지 및 PrismaPro 또는 HiQuad Neo와 같은 적절한 질량 분석계를 갖춘 완벽한 시스템이 포함됩니다.

더 높은 수준의 요건에 맞도록 OmniGrade 시스템은 자동화, 샘플 취급 및 공정 제어 환경에 통합된, 전체적으로 엔지니어링된 멀티 챔버 솔루션을 제공합니다. 밸브, 피드스루, OmniControl과 같은 제어 전자장치 및 PV MassSpec 소프트웨어 등 모든 부품은 단일 소스에서 조달 가능하여 시스템 전반에 걸쳐 완벽한 호환성신뢰할 수 있는 성능을 보장합니다.

맞춤형 특수 설계 가스 분석기 시스템인 HiCube Neo RGA 및 OmniGrade에 대해 자세히 알아보십시오.

당사의 RGA 시스템에 대해 알아보기
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모든 시스템 간에 공유되는 장점

형태 불문 모든 Pfeiffer RGA 시스템에 적용되는 사항:

  • 표준화된 통신 인터페이스 (이더넷, 아날로그, 디지털)
  • 실시간 시각화, 스캔 맞춤화, 데이터 로깅, 원격 액세스 및 공정 통합을 제공하는PV MassSpec 소프트웨어 호환성
  • Pfeiffer 응용 분야 전문가팀이 제공하는 맞춤형 시스템 구성 지원을 받아보십시오.