Hmotnostní spektrometrie (MS)

TG 309 Libra® ve spojení s QMS 505 Aeolos

Pokročilá analýza plynů v kombinaci s přesností termoanalýzy

Nejdůležitější informace

Komplexní charakterizace materiálů pomocí souběžné plynové a tepelné analýzy

K pochopení chování materiálu při tepelném namáhání někdy nestačí pouze termoanalytická data, jako jsou změny hmotnosti nebo tepelný tok. Propojením termického analyzátoru s kvadrupólovým hmotnostním spektrometrem získáme současný přehled jak o termoanalytických jevech, tak o složení uvolňovaných plynů. Tato výkonná kombinace poskytuje kvalitativní i kvantitativní informace o odpařování, rozkladu, oxidaci a dalších tepelných procesech.

Kapilární propojení od společnosti NETZSCH maximalizuje tyto výhody díky třem klíčovým vlastnostem. Za prvé, vysoce výkonný hmotnostní spektrometr QMS 505 Aeolos využívá hyperbolickou kvadrupólovou konstrukci, která zajišťuje široký hmotnostní rozsah a výjimečnou citlivost i u plynů s nízkou hmotností, jako jsou vodík a helium. Za druhé, optimalizované propojovací rozhraní je vybaveno plně vyhřívaným přenosovým systémem, který zabraňuje kondenzaci a zajišťuje rychlé odezvy. Za třetí, hladká integrace softwaru začleňuje ovládání hmotnostního spektrometru a vyhodnocování dat přímo do Proteus®, čímž poskytuje synchronizovaný provoz, intuitivní pracovní postupy a pokročilé vizualizační nástroje pro komplexní analýzu.

Method

Mass Spectrometry (MS) Coupled to Thermal Analysis

Hmotnostní spektrometrie (MS) je vysoce citlivá analytická technika sloužící k detekci a charakterizaci plynných produktů rozkladu na základě jejich poměru hmotnosti k náboji. V kombinaci s termickou analýzou – například termogravimetrickou analýzou (TGA) – umožňuje MS spolehlivou korelaci mezi změnami hmotnosti vzorku a povahou plynů uvolňovaných během zahřívání.

Tento kombinovaný systém poskytuje v reálném čase přehled o tepelných jevech, jako je Rozkladná reakceRozkladná reakce je tepelně indukovaná reakce chemické sloučeniny za vzniku pevných a/nebo plynných produktů. rozklad, OxidaceOxidace může v rámci termické analýzy popisovat různé procesy.oxidace a desorpce. Díky své vysoké citlivosti dokáže hmotnostní spektrometrie detekovat i stopové složky a poskytuje tak cenné informace pro vývoj materiálů, analýzu poruch a kontrolu kvality.

Schéma kapilární přípojky QMS 505 Aëolos, na kterém jsou zvýrazněny výstup plynu, přípojný adaptér a detaily ohřívače ochranné trubice.
Kapilární spojka

Princip fungování kapilární spojky připojené k hmotnostnímu spektrometru

Cílem propojení s termickou analýzou je zajistit, aby všechny relevantní plyny uvolněné během tepelného procesu byly účinně transportovány z oblasti vzorku do iontového zdroje hmotnostního spektrometru. Tam jsou molekuly plynu ionizovány – obvykle nárazem elektronů – a výsledné nabité fragmenty jsou v hmotnostním analyzátoru separovány podle jejich hodnot m/z. Ty jsou poté detekovány a zobrazeny jako hmotnostní spektrum, kde každý pík odpovídá konkrétnímu druhu plynu nebo fragmentu.

K dosažení spolehlivých výsledků jsou nutné optimalizované podmínky průtoku plynu v celém systému – od pece termické analyzátoru přes propojovací rozhraní až po vstup plynu do hmotnostního spektrometru –, které za optimálních podmínek poskytují jak kvalitativní, tak kvantitativní informace. Jelikož pro detekci MS je zapotřebí pouze small část proplachovacího plynu, je na výstupu plynu z termovyvážky nainstalován obtok. Ten odklání přebytečný tok plynu a umožňuje připojení dalšího analyzátoru plynu – například FT-IR spektrometru – aniž by to ovlivnilo výkon MS.

Specifications

Rozsah hmotností a rozlišení
Systém QMS Aeolos pokrývá hmotnostní rozsah od 1 do 300 u (volitelně až do 512 u) s rozlišením 0,5 až 1,5 u, čímž zajišťuje přesnou detekci uvolněných plynů.
Systém vyhřívaných přenosů
Celé spojovací rozhraní lze vyhřívat (až na 350 °C), aby se minimalizovaly studené body a zabránilo se kondenzaci.
Hladká integrace softwaru
Řízení systému řízení kvality (QMS) a vyhodnocování dat z hmotnostní spektrometrie (MS) jsou plně integrovány do systému Proteus®, což zajišťuje efektivní provoz a výkonné analytické nástroje.

The Perfect QMS for Gas Detection up to 300 u (Optionally 512 u)

  • Vysoká stabilita píku v celém hmotnostním rozsahu
  • Hyperbolický kvadrupólový systém s předfiltrem
  • SEM s diskrétními dynodami a integrovanou Faradayovou miskou pro vysoký dynamický rozsah a dlouhou životnost
  • EI zdroj se dvěma vláknypotaženými Y2O3
  • Vnitřní reference pro snadnou a rychlou kalibraci celého měřicího systému (hmotnostní osa, citlivost atd.) podle různých měřicích podmínek
  • Ovládání a vyhodnocování dat pomocí softwaru Proteus®
  • Aëolos® lze také samostatně použít pro analýzu jiných zdrojů plynů
NETZSCH Přístroj TGA s připojeným extraktorem, určený pro termickou analýzu a testování materiálů v laboratořích.

Technické údaje

Hmotnostní rozsah:
1 u až 300 u, volitelně 512 u, včetně automatického ladění

Ionový zdroj:
Cross beam El

Detektor:
SEM s diskrétními dynodami a integrovanou Faradayovou miskou

Kapilára:
Křemenné sklo (max. 300 °C), volitelně nerezová ocel (max. 350 °C), s napájecí cívkou, snadno vyměnitelná

Redukce tlaku:
Jednostupňová, od 10³ mbar do 5×10⁻⁶ mbar, bez dírky

Režimy měření QMS:
Analogový průběh, sloupcový graf, MID

Vysoce výkonné topné zařízení s digitálním ovládáním pro přesné řízení teploty ve vědeckých aplikacích.

Software

The Software for Performing Simultaneous Measurements Using Thermal Analysis Coupled with the QMS 505 Aëolos®

Měření prováděná pomocí přístrojů STA/TGA/DSC/DIL propojených s QMS 505 Aëolos® lze zcela řídit prostřednictvím softwaru Proteus®, který integruje měřicí a analytický software obou propojených metod do jediné softwarové aplikace určené jak pro řízení, tak pro sběr dat.

Proteus® Umožňuje individuální definici všech parametrů relevantních pro termickou analýzu (např. teplotní program, rychlost ohřevu atd.) i všech parametrů relevantních pro hmotnostní spektrometr (např. hmotnostní rozsahy, skenování atd.).
Při kombinovaných měřeních se oba systémy (STA/TGA/DSC/DIL a QMS 505 Aëolos®) spouštějí a zastavují současně.

Během měření se termoanalytická data a data z hmotnostního spektrometru zobrazují ve společném grafu a ukládají do jednoho měřicího souboru. Ten se poté používá v analytickém softwaru Proteus® pro společnou prezentaci a vyhodnocení. Již není třeba provádět složitý import dat ani přepínat mezi různými aplikacemi.

Související zařízení

  • STA 319 Jupiter® Spojeno s QMS 505 Aeolos

    Vysoce citlivé propojení TGA-QMS

    • Detekce uvolňovaných plynů v reálném čase s citlivostí v řádu ppb
    • Kompaktní kapilární rozhraní s rychlou odezvou
    • Není zapotřebí kapalný dusík
    • Ideální pro analýzu vzorků s teplotou až 1100 °C
    • Prostorově úsporná konstrukce s flexibilními možnostmi nastavení
    • Hladká integrace do softwaru NETZSCH Proteus®
  • STA 509 Jupiter® ve spojení s QMS 505 Aeolos

    Vysoce citlivé propojení TGA-QMS

    • Detekce uvolněných plynů v reálném čase s citlivostí v řádu ppb
    • Kompaktní kapilární rozhraní s rychlou odezvou
    • Není zapotřebí kapalný dusík
    • Prostorově úsporná konstrukce s flexibilními možnostmi nastavení
    • Hladká integrace do softwaru NETZSCH Proteus®

Poradenství a prodej

Do you have further questions about the instrument or the method and would like to speak to a sales representative?

Service & Support

Do you already have an instrument and need technical support or spare parts?

Proč byste měli spojit hmotnostní spektrometr s termálním analyzátorem?

Spojení hmotnostního spektrometru s termickým analyzátorem výrazně zlepšuje charakterizaci materiálů tím, že poskytuje doplňující informace. Zatímco termická analýza zaznamenává změny hmotnosti nebo tepelného toku, hmotnostní spektrometrie detekuje a identifikuje plyny uvolňované během těchto procesů – a to až do stopových koncentrací. K tomuto účelu se obzvláště dobře hodí kvadrupólové hmotnostní spektrometry díky své vysoké citlivosti, selektivitě a schopnosti nepřetržitého provozu. Tato kombinace umožňuje hlubší pochopení mechanismů rozkladu, OxidaceOxidace může v rámci termické analýzy popisovat různé procesy.oxidace a reakcí, což z ní činí ideální řešení jak pro výzkum, tak pro kontrolu kvality.

Moderní laserový gravírovací stroj s flexibilním odsávacím ramenem, určený pro přesné řezání a zpracování materiálu.

Optimized Capillary Coupling for Maximum Flexibility

  • Minimalizace studených míst v přenosové cestě
  • Nízká pravděpodobnost kondenzace díky rovnoměrné teplotě 300 °C (volitelně 350 °C) v celém systému přenosu plynu od výstupu z pece přes kapiláru až po vstup MS plynu
  • Flexibilní kombinace se standardními termoanalytickými měřicími metodami (TGA, DSC, STA, DIL atd.) spolu s možností současného spojení, např. MS-FT-IR
  • Umožňuje měření TGA-MS ve vlhké atmosféře
  • Umožňuje modernizaci stávajících tepelných analyzátorů
Zástupce zákaznické podpory u počítače, usměvavý a zaujatý, což zdůrazňuje závazek NETZSCH k dokonalosti služeb.


Prokazatelně vynikající služby

Na NETZSCH Analyzing & Testing nabízíme komplexní služby po celém světě, abychom zajistili optimální výkon a dlouhou životnost vašeho termoanalytického zařízení. Naše služby, které se vyznačují prokazatelnou dokonalostí, jsou navrženy tak, aby maximalizovaly účinnost vašich zařízení, prodloužily jejich životnost a minimalizovaly prostoje.

Odemkněte plný potenciál svých zařízení pomocí našich řešení šitých na míru, za kterými stojí dlouholeté odborné znalosti a inovace v oboru.

Komplexní informace prostřednictvím skenovaného sloupcového grafu
Skenovaný sloupcový graf se často používá jako základ pro vizualizaci komplexních informací o všech druzích, které se vyvinuly ze vzorku. V rámci softwaru „ Proteus® “ mohou uživatelé zobrazit buď všechna zaznamenaná hmotnostní čísla, nebo pouze vybraná čísla, která je zajímají, a to ve formě časově rozlišených MID křivek. V příkladu je znázorněno jedno z opakovaných skenování pro heptadekan měřený v argonu.

Fragmentační vzorec heptadekanu při 250 °C, znázorňující píky iontového proudu při různých hodnotách m/z pro chemickou analýzu.
Významný vzorec fragmentace heptadekanu při 250 °C

Find out even more about the software:

  • Úplná integrace termické analýzy a systému řízení kvality (QMS) do Proteus®
  • měření a vyhodnocování založeného na metodách
  • Současné spuštění/zastavení propojených měření
  • Tři režimy skenování: analogový, sloupcový graf a MID
  • Současné použití různých rozsahů sloupcových grafů skenování
  • Optimalizace režimu skenování, rychlosti a citlivosti pro jednotlivé kanály
  • Individuální parametry MS pro každou pozici automatického měniče vzorků
  • Vyhodnocení MS přímo v systému Proteus®
  • Přesná korelace dat MS s časem a teplotou
  • Zobrazení signálů MS (TIC a vybraná hodnota m/z) vedle teplotních křivek
  • 3D vizualizace spektrálních dat v kombinaci s TGA/DSC a teplotou
  • Jednoduchá extrakce 2D MS dat z 3D grafů pro porovnání s databází
  • Export spekter ve formátu NIST pro externí identifikaci

Soubory ke stažení a média

AI Overview
An error occurred. Please try again.