Heliumionisches Gaschromatometer

Heliumionisches GaschromatometerAnwendung für hochreine Gasanalysen

GB/T 8979-2008 Hochreiner Stickstoff

GB/T 4844.3-1995 Hochreines Helium

GB/T 7445-1995 Reiner Wasserstoff, hochreiner Wasserstoff, ultrareiner Wasserstoff

GB/T 16942-2009 Elektronik Industriegas Wasserstoff

GB/T 16943-2009 Helium für die Elektronik

Diese Normen bestimmen die Analysemethoden für Spuren von Verunreinigungen in hochreinen Gasen, und das Heliumionisierte Gaschromatometer ist das Hauptprüfwerkzeug.

Elektronikstandard für Industriegase

GB/T 14604-2009 Elektronik Industriegase Sauerstoff

GB/T 14600-2009 Elektronikgas für die Industrie Argon-Stickoxid

GB/T 18994-2003 Elektronik Industriegase Hochreines Chlor

Diese Normen gelten für die Halbleiter- und Elektronikherstellungsindustrie und erfordern die Detektion von Verunreinigungen auf ppb-Ebene mit Heliumionisiertem Gaschromatometer.

Heliumionisches GaschromatometerFunktionsprinzip

Helium als Trägergas und Ionisierungsquelle:

Hochreines Helium erzeugt bei Anregung durch Hochspannungsfelder oder radioaktive Quellen wie z. B. Beta-Strahlen hochenergetische substabile Heliatome (He*) oder Heliumionen (He+).

Wenn die gemessenen Gasmoleküle mit diesen hochenergetischen Partikeln kollidieren, entsteht eine Ionisation, die Elektronen und Positoren erzeugt, die ein Stromsignal bilden.

Die Signalstärke ist proportional zur Gaskonzentration.

Prüfmodus:

Impulsentladungsmodus (PDHID): durch Impulsentladung wird ein hochenergetisches Heliumplasma erzeugt, das empfindlich ist und keine radioaktive Quelle benötigt.

Traditionelles Modell: Die Abhängigkeit von radioaktiven Isotopen (z. B. ³H oder ³Ni) zur Anregung von Helium wird heute weniger verwendet.

Hauptmerkmale

Hohe Empfindlichkeit:

Die Messgrenzen können bis zu ppb (oder sogar niedriger) liegen und eignen sich besonders für die Spurengasanalyse.

Ausgezeichnete Reaktion auf Gase wie H₂, O₂, N₂, CO, CO2

Breiter linearer Bereich:

Das Signal und die Konzentration haben eine lineare Beziehung in mehreren Größengruppen und eignen sich für die Analyse von Proben mit unterschiedlichen Konzentrationen.

Universalität:

Nahezu alle Gase (einschließlich Inertgase) erkennbar, aber mit geringerer Empfindlichkeit gegenüber komplexen organischen Stoffen.

Hauptanwendungsbereiche

Umweltüberwachung:

Detektion von Spuren von Schadstoffen in der Atmosphäre (z. B. CO, CH4, SF6).

Analyse von Treibhausgasen (CO2, N₂O).

Petrochemische Industrie:

Quantitative Analyse von Komponenten wie H₂, O₂, N₂, CO in Erdgas, Raffineriegas und Cracketgas.

Detektion von Verunreinigungen in hochreinen Gasen (z. B. Elektronisches Argon, Stickstoff).

Halbleiterindustrie:

Qualitätskontrolle von Spuren von Verunreinigungen in ultrareinen Gasen (Helium, Radon, Argon).

Forschungsbereiche:

Analyse von seltenen Gasen (He, Ne, Ar) in geologischen Proben.

Echtzeitüberwachung von Gasprodukten in chemischen Reaktionen.

局限性

Abhängig von reinem Helium:

Helium ist kostspielig und mit begrenzten Ressourcen streng gereinigt, um Verunreinigungsstörungen zu vermeiden.

Komplexe Wartung:

Das System muss sehr sauber sein, um Verunreinigungen zu vermeiden, die zu Grundlinien-Drift oder Lärm führen.

Der Impulsentladungsmodus erfordert die Optimierung von Spannung, Durchfluss und anderen Parametern.

Niedrige Empfindlichkeit gegenüber organischen Stoffen:

Komplexe organische Stoffe wie Kohlenwasserstoffe eignen sich besser für die Detektion mit FID oder MS.

Heliumionisches GaschromatometerVergleich zu anderen Detektoren

DetektorenEmpfindlichkeitAnwendbare StoffeGasanforderungenMerkmal

HIDInertgaseSie müssen reines Helium verwenden.Breiter linearer Bereich, Vielseitigkeit

TCDNiedrigAllgemeinBelieblicher GastransportGute Stabilität, aber geringe Empfindlichkeit

FIDHochOrganische SubstanzenWasserstoff/LuftAusgezeichnete Reaktion auf Kohlenwasserstoffe

ECDHochElektronegative Stoffe (z. B. Halogen)Stickstoff/ArgonHohe Selektivität für Pestizide und PCB-Analysen

Hinweise

Heliumreinigkeit: Es wird empfohlen, mehr als 99,999% Helium zu verwenden und einen Gasreiniger zu verwenden.

Systemleckage: Kleine Leckagen können zu einer instabilen Basislinie führen und müssen regelmäßig erkannt werden.

Auswahl der chromatografischen Säulen: häufig verwendete Molekülsiebe, PLOT-Säulen oder Kapillar-Säulen zur Gastrennung