Главная | Продукция | Люмас-30

Времяпролетный маcc-спектрометр Люмас-30

Времяпролетный масс-спектрометр ЛЮМАС-30 для прямого анализа твёрдых проб

Времяпролетный масс-спектрометр с газоразрядной ионизацией ЛЮМАС-30 представляет собой новый тип элементного анализатора, предназначенный для прямого анализа монолитных, тонкослойных и порошковых материалов.

В качестве анализируемых материалов для времяпролетного масс-спектрометра ЛЮМАС-30 могут выступать:

• Металлы;
• Полупроводники;
• Диэлектрики;
• Материалы со смешанной структурой (диэлектрик – металл, металл – полупроводник, диэлектрик – полупроводник).
  

Отличительные особенности масс-спектрометра ЛЮМАС-30:

• Отсутствие процедуры растворения пробы.

• Возможность регистрации большого числа спектров за время распыления одной пробы, что позволяет улучшить отношение сигнал/шум за счёт статистического усреднения зарегистрированных спектров.
  
• Прямой анализ твёрдотельных проб, включая растворённые в пробах газы с высокоэкономичным расходом рабочего газа и вещества пробы за счёт согласования во времени импульсной ионизации с времяпролётной регистрацией масс-спектра, что позволяет существенно снизить пределы обнаружения.
  
• Высокая эффективность распыления и ионизации элементов пробы в импульсном разряде и, как следствие, низкие пределы обнаружения (20-50 ppb) и широкий динамический диапазон определяемых содержаний элементов (более 7 порядков величины), что на 2 – 3 порядка лучше пределов обнаружения других методов прямого анализа твёрдых проб.
  
• Высокоэффективное подавление газовых компонент за счёт временной дискриминации и использования водорода, как реакционного газа.
  
• Широкий круг анализируемых при помощи масс-спектрометра ЛЮМАС-30 объектов, включающий в себя, кроме металлов, диэлектрики и полупроводники. Эта возможность обеспечивается использованием коротких (1–80 мкс) импульсов разрядного тока, позволяющих распылять непроводящие и слабо проводящие электрический ток материалы.
  
• Возможность прямого масс-спектрального анализа послойных неоднородностей химического состава самых разнообразных объектов (с послойным разрешением 3 нм).
  
• Из масс-спектральных систем наиболее приспособленным для работы с импульсными источниками ионов является времяпролетный масс-спектрометр, поскольку в данном случае реализуется наибольшая эффективность детектирования ионов.
• 
  Возможность прямого масс-спектрального анализа многослойных тонкоплёночных покрытий.

Принцип действия масс-спектрометра ЛЮМАС-30 основан на процессах:

• Высокоэффективной прямой атомизации анализируемых образцов в результате катодного распыления в импульсном тлеющем разряде как проводящих, так и непроводящих электрический ток твердотельных материалов.
  
• Импульсной ионизации атомов образца в плазме тлеющего разряда как в период свечения, так и в период послесвечения тлеющего разряда.
  
• Регистрации времяпролетных спектров (высокоинформативной времяпролетной регистрации масс-спектра в период послесвечения тлеющего разряда).
  

Основные технические характеристики масс-спектрометра ЛЮМАС-30

Использование масс-спектрометра ЛЮМАС-30

Включение масс-спектрометра и выход на рабочий режим осуществляется автоматически.

Конструкция масс-спектрометра ЛЮМАС-30 обеспечивает возможность оперативной замены образцов с помощью быстросъёмного держателя. После установки образца в течение нескольких минут происходит откачка шлюза, после чего масс-спектрометр готов к измерениям.

Время экспозиции зависит от требований к точности замера. Интерфейс предназначен для одновременной загрузки шести образцов и обеспечивает их последовательный анализ без промежуточной процедуры извлечения держателя из интерфейса для замены образца. Наличие сменных вставок держателя позволяет анализировать образцы разного диаметра (меньше 40 мм) и толщины.

Загрузка образца в держатель масс-спектрометра

Установка держателя образцов в интерфейс

Для смены образца в масс-спектрометре ЛЮМАС-30 необходимо перекрыть шлюзовую камеру, извлечь держатель и заменить образец.

Сравнительные размеры образцов проб, катода и фиксирующих деталей

Исследуемый образец может помещаться в масс-спектрометр двумя способами:

1 вариант:  образец выполняется в форме диска диаметром 10 мм и толщиной 3-6 мм. Он может быть сплошным или спрессованным в таблетку порошком. Образец укрепляется в качестве дна полого катода, изготовленного из особо чистого Mo, Nb или другого металла.

2 вариант: в случае сплошного материала образец вытачивается в качестве полого катода.

Результаты анализа, проведенного масс-спектрометром, протоколируются и архивируются. Информация об элементном составе образца выводятся на экран монитора в виде спектрограмм.

Примеры окон рабочей программы масс-спектрометра ЛЮМАС-30

Режим управления и регистрации масс-спектрометра ЛЮМАС-30

• автоматическая регистрация и обработка спектров со скоростью до 5000 спектров/с;
• автоматическое индицирование пиков по встроенной базе данных;
• графическое отображение состояния вакуумных агрегатов;
• автоматическое поддержание заданного давления в ионном источнике;
• мониторинг уровня давления по трем манометрам одновременно;
• графический контроль амплитуды 8 пиков в реальном масштабе времени;
• системная установка номиналов питания и регистрации спектров.

  Посмотреть большую фотографию

Режим обработки и протоколирования масс-спектрометра ЛЮМАС-30

• графический выбор набора контролируемых элементов;
• автоматическая обработка результатов измерения концентраций по известным калибровачным кривым;
• автоматичекое протоколирование и запись результатов эксперимента, проводимого масс-спектрометром;
• возможность пополнения базы данных.

 Посмотреть большую фотографию

Спектр стандартного образца меди № 9410

Анализ примесей в электродной меди  выполнен на времяпролетном масс-спектрометре ЛЮМАС-30.

 Посмотреть большую фотографию

Времяпролетный масс-спектрометр ЛЮМАС-30 за время работы зарекомендовал себя как надежный анализатор монолитных и порошковых материалов, тонких пленок и покрытий.

Коллектив ЛЮМАСС благодарит компанию Люмэкс за содействие в создании первой модели ЛЮМАС-30.