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高純器分析儀描述：

結合了工藝先進的電子電路和功能強大的過程分析軟件的大氣壓離子化質(zhì)譜儀 (API-MS)使得 Thermo Scientific APIX 生產(chǎn)線提供的分析儀系統(tǒng)成為半導體和電子工業(yè)大宗氣體連續(xù)質(zhì)量控制的選擇。

高純器分析儀基于光電子發(fā)射原理，利用高分辨率電子能譜技術來研究材料表面的電子狀態(tài)。當一個光子擊中樣品時，會產(chǎn)生光電子釋放出來，這些光電子的能量和數(shù)量可以表征樣品表面的電子結構。它具有非常高的分辨率，可精確檢測到不同元素的電子能級。該設備的能量分辨率通常達到 10 meV 或以下，空間分辨率可達到亞微米級別。由于高純器分析儀對樣品的純度要求非常高，因此在使用之前需要對樣品進行嚴格的處理，例如去除表面污染物、氧化物等。通常采用的方法包括高溫退火、離子轟擊等。主要用于研究表面化學反應、催化劑、半導體器件等領域。它可以檢測到材料表面的不同元素、化學鍵以及吸附物種，從而得出相關特性參數(shù)。

相比于其他表面分析技術，如X射線光電子能譜 (XPS) 和掃描電子顯微鏡 (SEM)，高純器分析儀具有更高的分辨率和更高的靈敏度。同時，由于該設備采用真空環(huán)境下的工作方式，因此可以避免樣品受到氧化或者其他污染物質(zhì)的影響。

高純器分析儀運行原理：

APIX δQ 和APIX Quattro 采用陽離子大氣壓離子化質(zhì)譜儀 （ API-MS）技術, 該技術被電子工業(yè)廣泛用于檢測超純氣體中的污染物。進樣時，樣氣以大氣壓或略高于大氣壓的壓力進入離子源。 金屬針設置在靠近由孔板行成的通向棱鏡組的入口附近。它帶有高的電壓，能夠產(chǎn)生電暈放電。這就產(chǎn)生了從孔板到針頭的電子流。電子與離子源中 大量樣氣發(fā)生反應，從而導致大量樣氣氣體分子的電離。 幸運的是，相對于氮氣、氫氣、氦氣和氬氣而言，這些出現(xiàn)在樣氣中濃度很低的污染物需要很少的能量就可以產(chǎn)生 電離。正是因為如此，任何污染物分子出現(xiàn)在樣氣中，它們與樣氣離子發(fā)生反應的幾率就非常高。 這種反應發(fā)生時，電荷轉(zhuǎn)移至污染物氣體分子，這就形成了再次電離。 這個電荷轉(zhuǎn)移導致非常高比例的污染物氣體分子被電離。 事實上，這個效率比其他使用真空腔電離技術的質(zhì)譜儀， 其效率要高1000倍。 部份樣品、電離的污染物，經(jīng)過一系列的減壓透鏡后，進入三重四級桿質(zhì)譜儀。一個測量質(zhì)量數(shù)達到300道爾頓（原子質(zhì)量單位）三重四級桿能夠確保實現(xiàn)所有污染物的精確測量。脈沖計數(shù)放大器的噪聲等級僅為10個脈沖，每106個脈沖, 與大氣壓離子源配合后, 能夠確保12數(shù)量級的測量下限，它可以低1012之一 (即1 ppt)。

高純器分析儀技術參數(shù)：

測量方式

APIX δQ: 1x 三重四級桿質(zhì)譜分析器

APIX Quattro: 4x 三重四級桿質(zhì)譜分析器

質(zhì)量范圍

1-300 AMU

離子源類型

大氣壓離子化

離子源背景

＜1 ppt

放大器和動態(tài)測量范圍

100 MHz脈沖計數(shù)型

檢測器

脈沖計數(shù)通道電子倍增器

檢測噪聲

每106 有10個數(shù)

檢測下限

< 10 ppt (根據(jù)組份變化)

分析時間（典型）

< 1s每個組份

流路切換時間（典型）

15分鐘至 < 1 ppb

適合的大宗氣體

H2 , N2 , Ar, He (O2僅限于 δQ 型)

串口連接類型

RS232, RS422, RS485

檢測的污染物

H02 , He, CO, CO2 , O2   , CH4 , Kr 和 Xe (其他污染物也可檢測)

外形尺寸

APIX δQ: 1.9 m (H) x 0.7 m (W) x 0.65 m (D)

APIX Quattro: 1.9 m (H) x 2.1 m (W) x 0.65 m (D)

隨著科學技術的發(fā)展，高純器分析儀可能會繼續(xù)提高其分辨率、檢測能力和自動化程度。同時，對于材料表面的原位觀察也將成為未來研究的重要方向。