Масс - спектрометр времени полёта плазмы с сенсорной связью GBC (ICP - TOFMS)



1. Общий обзор

:: Космический масс - спектрометр времени полета с прямым углом ускорения плазмы с индуктивной связью (ICP - oa - TOF - MS) для качественного, количественного и изотопного анализа элементов и анализа проб растворов на водной основе и лазерной абляции с высокой чувствительностью, высокой плотностью и высокой точностью.

1.1 Типы приборов

Прибор состоит из источников ионов плазмы с индуктивной связью, ионной оптики, анализатора качества времени полета с прямоугольным ускорением с ионно - отражающей полостью, системы обнаружения ионов в комплекте с системой обработки данных и других компонентов; Рабочие станции и необходимое программное обеспечение для рабочих станций могут осуществлять управление приборами и сбор, обработку и хранение данных; Прибор должен включать в себя все системы ввода образцов, необходимые для поддержания высокого вакуума и традиционного распыления раствора, а также соответствующее оборудование и программное обеспечение, необходимые для работы прибора.

1.2 Требования к ключевым показателям

1.2.1 * Количественный анализ не менее 60 элементов одновременно

1.2.2 Линейный динамический диапазон 108, при сохранении линейного отклонения в пределах 20%

1.2.3 Полностью автоматизированный процесс компьютерного анализа

1.2.4 Интерфейс, полностью совместимый с лазерной абляционной арматурой для управления процессами ввода и анализа лазерной абляции

1.3 Основные системные элементы прибора

1.3.1 Управляемые компьютером RF - генераторы, включая RF - источники питания, системы согласования сопротивлений, камеры горелки и компоненты распылителя

1.3.2 Ионные системы отбора проб и ионно - сфокусированные оптические системы

1.3.3 Вакуумная система с системой считывания и блокировки, с дверным клапаном за конусом третьей ступени для обслуживания трехступенчатого конуса без разрушения вакуумной системы

1.3.4 Системы потока аргона, управляемые компьютером

1.3.5 Ускоритель ионов под прямым углом с ионным отражателем

1.3.6 Система обнаружения кумулятивных ионов с импульсным усилением с пороговым управлением

1.3.7 Компьютерные системы управления приборами и сбора данных

1.3.8 Инструменты настольных конструкций

1.3.9 Дополнительный автоматический вход, полностью управляемый программным обеспечением

1.3.10 Центробежные стеклянные распылители с термостатической камерой вихревого тумана

1.3.11 Системы рабочих станций



2. Показатели эксплуатационных характеристик прибора

2.1 Диапазон качества

* Прибор должен быть в состоянии обнаруживать все положительные ионы в диапазоне 1 - 260аму по отношению к массе (m / z).

2.2 Способность различать приборы

* Разрешение качества анализатора качества (FWHM) должно быть достигнуто: для 5Li, m / Дельта м > 600; Для 238U, m / дельта m > 2000.

2.3 Линейный динамический диапазон

Линейный динамический диапазон прибора должен достигать 8 порядков, а линейное отклонение не должно превышать 20%.

2.4 Чувствительность к изобилию

При обычных условиях работы фоновое значение составляет менее 5 cps (количество в секунду) в пределах полного диапазона массы 1 - 260amu.

2.5 Ионы оксида

При обычных условиях работы сила оксидного сигнала всех элементов не превышает 3,0% от их ионной силы; Типичное значение CeO / Ce < 1%.

2.6 Высококачественные ионы

При обычных условиях работы пиковая прочность высоковалентных ионов всех элементов не превышает 2% от пиковой прочности их моновалентных ионов; Типичное значение Ba + + / Ba + < 1%.

2.7 Скорость анализа

* Прибор должен быть способен провести анализ по меньшей мере 120 элементов за 30 секунд, включая время промывки канала для подготовки к следующему входу образца.



3. Показатели эффективности инструментального анализа

3.1 Пределы обнаружения

В обычных условиях эксплуатации, используя окно времени по умолчанию изготовителя (или окно ширины массы) для тестирования водного раствора Be, Co, Rh, In, Cs, U 1% HNO3, содержащего 1 ppb (ng / ml), прибор должен иметь возможность получить < 10 ppt (ng / L, Be, Co) и < 1 ppt (ng / L, Rh, Cs, In, U) предел обнаружения. Пределы обнаружения были рассчитаны с использованием 5 - секундного интегрального времени и 3 - кратного стандартного отклонения от 10 показаний.

3.2 Изотопы по сравнению с тестовыми свойствами

* Точность измерения соотношения изотопов Ag должна быть выше 0,1%, при этом в тестируемом образце используется раствор Ag с естественной плотностью обогащения 10 мкг / л с использованием интеграла 3x5s.



4. Технические характеристики радиочастотных генерирующих систем

4.1 27.12 МГц, источник питания RF мощностью 2,0 кВт, мощность RF непрерывно регулируется в пределах 1600 Вт. На выходе охлаждающего газа имеется датчик расхода газа с устройством автоматического отключения охлаждающего газа.

4.2 При превышении эксплуатационного предела устройство безопасности или блокировки автоматически отключается. Эксплуатационные пределы должны включать, но не ограничиваться, расход аргона и охлаждающей воды.

4.3 Зажигание, управление мощностью RF, согласование сопротивлений и действия выключения могут контролироваться вручную и автоматически.



5. Технические характеристики системы отбора проб

5.1 Лампа

* Трубка крепится к подвижной опоре, которая может выполнять движение вверх и вниз, вход и выход, а также боковое движение, и положение трубы относительно конуса отбора проб может быть отрегулировано в направлении X, Y и Z (ход 5 - 25 мм; - 2 - 2 мм и - 2 - 2 мм, соответственно, шаг регулирования 0,1 мм)

5.2 Распылители и туманные камеры

5.2.1 Концентрические осевые распылители изготовлены из материалов, устойчивых к соляной кислоте и азотной кислоте. Скорость поступления раствора в распылитель должна быть меньше 800 мл / мин. Туманная камера соединена с распылителем и устойчива к коррозии соляной кислотой и азотной кислотой. Туманная камера должна быть как можно меньше, чтобы свести к минимуму эффект памяти. Очистка и замена аэрозолей и туманных камер.

5.2.2 * Аргон 3 (пробный газ, плазменный газ и охлаждающий газ) оснащен регулируемыми электронными контроллерами потока массы, и каждый контроллер потока массы имеет считывающее устройство для указания потока каждого газа. Датчик расхода охлаждающего газа установлен на выходном трубопроводе аргона с автоматическим выключателем.

5.3 Ползучие насосы

Ползучий насос должен иметь стабильную скорость передачи раствора в распылитель, скорость насоса ползучего насоса должна быть непрерывно регулируемой и управляемой компьютером, а ползучий насос должен иметь не менее 3 - канальную головку насоса.



6. Прибор для отбора проб и анализа полетного времени

6.1 Конус отбора проб

Конус отбора проб является первым элементом интерфейса между плазмой и вакуумом первой ступени, материал которого не должен подвергаться коррозии в обычных условиях эксплуатации, срок службы конуса отбора проб должен составлять не менее 500 часов, а техническое обслуживание и замена конуса отбора проб могут осуществляться без разрушения высокого вакуума масс - спектрометра. Содержание нерастворимого твердого вещества в приемлемом растворе должно быть не менее 0,3%.

6.2 Конус захвата

* Перехватные конусы определяют границы между вакуумом первой, второй и второй ступеней и вакуумом второй и третьей ступеней, которые при обычном анализе не должны подвергаться коррозии, а их техническое обслуживание и замена могут осуществляться без ущерба для высокого вакуума масс - спектрометра.

6.3 Система ионного ускорения

* При прямоугольном ускорении частота импульсов ускорения не менее 30 000 ударов в секунду.

6.4 Анализатор времени полета

6.4.1 Геометрическая структура анализатора времени полета состоит из двух полётных труб размером 0,5 м с ионно - отражательной полостью, которые удаляют нежелательные высокоинтенсивные потоки ионов с помощью ионно - альбиноса.

6.4.2 При превышении нормального эксплуатационного предела устройство безопасности или блокировки автоматически отключает высокое давление электрода. Пределы эксплуатации должны включать, но не ограничиваться, вакуумные ошибки, ошибки в охлаждающем газе и ошибки в потоке воды. Допускается ручная перегрузка при первоначальной настройке.



7. Спецификации вакуумных полостей и насосов

7.1 * Вакуумный блок должен включать по меньшей мере один механический насос и три турбомольных насоса.

7.2 Вакуумный блок должен работать непрерывно и должен иметь возможность откачивать несколько газов (включая He) без регулирования. Это позволяет клиентам использовать плазменный газ, отличный от аргона, в соответствии с фактическими потребностями.



8. Показатели производительности приборов и компьютеров

8.1 Компьютерные функции

Компьютер должен иметь возможность управлять и контролировать приборы ICP - TOFMS и их аксессуары, такие как автоматические пробоотборники, управление лазерными абляционными атомизаторами, предварительное программирование и беспилотные операции.

8.2 Сбор данных

Компьютерная система ICP - TOFMS должна автоматически собирать масс - спектральные данные в диапазоне 1 - 260аму и автоматически вычислять все основные, микроэлементы и микроэлементы в пробах, подлежащих измерению. Режим детектора должен быть необязательным для клиента.

8.3 Автоматический анализ

В дополнение к первоначальной настройке начала и настройки, можно также проводить беспилотный анализ, в том числе управлять автоматическим входом, лазерным источником атомизации абляции и прибором ICP - TOFMS. Интеграция может быть произвольно установлена в течение 5 минут.

8.4 Пакеты программного обеспечения

8.4.1 Пакет должен включать все необходимое программное обеспечение, полностью автоматизированные измерения соотношения элементов и изотопов, измерения концентрации элементов и системный мониторинг. Программное обеспечение должно включать в себя программы, которые полностью контролируют работу ICP - TOFMS, включая сбор и удаление данных, а также возможность выбора последующих задач при автоматической работе прибора.

8.4.2 Количественные расчеты концентрации элемента основаны на оптимальном согласовании измеренной прочности со стандартной кривой, результатах экспериментов по изотопному разбавлению, результатах экспериментов по внутренней шкале и результатах экспериментов по стандартной адгезии. Можно проводить статистический информационный расчет концентрации изотопов и элементов и их соотношения, измерения и расчеты стабильности ионного пучка и статистики количества ионов, а также анализ записей и отчетов об экспериментальных условиях.

8.4.3 Программное обеспечение должно быть способно автоматически оптимизировать все параметры прибора, а также проводить полуколичественный и ретроспективный полуколичественный анализ.

* 8.4.4 Программное обеспечение также имеет функцию масс - спектральных отпечатков пальцев.



9. Общие спецификации приборов

9.1 Требования к напряжению

220-240 VAC, 7kVA, 20A, 50-60 Hz.

9.2 Выхлоп воздуха

Они должны быть оснащены вентиляционными устройствами для отвода выхлопных газов и отвода тепла от плазменных, электрических и вакуумных систем.