产品选型高分辨质谱仪辉光放电质谱仪新一代高分辨辉光放电质谱仪--GD90 Trace

新一代高分辨辉光放电质谱仪--GD90 Trace

MSI GD90 Trace是一款面向高纯材料、先进材料及痕量杂质分析的高分辨直流辉光放电质谱仪(HR-DC-GDMS)。 仪器采用高性能双聚焦磁质谱平台,将辉光放电直接固体进样与高分辨质量分析相结合, 可在一次扫描中覆盖从主量成分到 ppm、ppb 乃至 sub-ppb 级超痕量杂质的多元素分析。

GDMS

型号: GD90 Trace
品牌: MSI

产品介绍

MSI GD90 TRACE SERIES

MSI GD90 Trace是一款面向高纯材料、先进材料及痕量杂质分析的高分辨直流辉光放电质谱仪(HR-DC-GDMS)。 仪器采用高性能双聚焦磁质谱平台,将辉光放电直接固体进样与高分辨质量分析相结合, 可在一次扫描中覆盖从主量成分到 ppm、ppb 乃至 sub-ppb 级超痕量杂质的多元素分析。

GD90 Trace 以成熟的DC 辉光放电为核心分析模式,尤其适用于高纯金属、合金、半导体原材料、 靶材及其他导电固体材料。 对于部分氧化物及其他非导电材料,也可以通过导电辅助载体采用 DC 模式进行分析。

与需要将固体样品进行酸消解和溶液制备的分析技术相比, GDMS 可直接对固体材料进行分析, 减少复杂湿化学前处理以及试剂、容器和稀释过程可能引入的污染。 较小的基体效应使 GDMS 可以结合RSF(Relative Sensitivity Factor,相对灵敏度因子)进行多元素定量分析。

<400 ~ >10,000 RP
连续可调质量分辨率
10% Valley Definition
ppb / sub-ppb
痕量及超痕量分析能力
最高约 12 Orders
宽线性动态范围
DC-GDMS
成熟直流辉光放电分析
面向高纯材料的直接固体超痕量元素分析平台
如果实验室的主要分析对象是高纯金属、合金、靶材、 半导体原材料及其他导电固体, GD90 Trace 提供成熟、高灵敏度的 DC-GDMS 分析方案, 同时兼具高分辨质量分析、宽动态范围检测及深度方向元素分析能力。

GDMS 直接固体分析技术

辉光放电质谱GDMS(Glow Discharge Mass Spectrometry)是面向固体材料元素组成及痕量杂质分析的重要直接固体质谱技术。 分析过程中,待测样品作为辉光放电体系的一部分, 在低压惰性气体环境中受到离子轰击, 样品表面的原子被逐步溅射进入等离子体,并进一步发生电离。

生成的离子经离子光学系统进入静电分析器和磁分析器, 根据质荷比进行高分辨分离, 最终根据离子信号强度由相应检测器完成测量。 由于溅射、原子化和电离过程具有相对独立的特点, GDMS 的基体效应较小,可使用标准 RSF 数据进行多元素分析。

核心分析能力

01 / DIRECT SOLID ANALYSIS
直接固体分析
固体样品直接进入辉光放电过程, 减少酸消解、溶液制备和样品稀释步骤, 降低复杂样品前处理带来的污染风险。
02 / HIGH RESOLUTION
高分辨双聚焦质谱
分辨率可在 <400 至 >10,000 RP 范围连续调节, 可针对不同元素及潜在质谱干扰选择适合的工作分辨率。
03 / TRACE ANALYSIS
主量到超痕量
一次分析可覆盖高含量基体元素及 ppm、ppb、 sub-ppb 级痕量和超痕量杂质, 特别适合高纯材料的杂质谱分析。
04 / WIDE DYNAMIC RANGE
宽动态范围
Ion Counter 与 Faraday 检测体系组合, 可实现最高约 12 个数量级的线性动态范围。
05 / LOW MATRIX EFFECT
较低基体效应
可结合 Relative Sensitivity Factors(RSF) 进行多元素定量分析, 降低对大量严格基体匹配标准物质的依赖。
06 / DEPTH PROFILING
深度方向分析
利用持续溅射过程获得元素随深度变化的信息, 可用于薄膜、镀层、多层结构、表面污染及失效分析。

适合哪些材料?

从常规合金到 >9N 高纯材料, GD90 Trace 可以处理不同纯度、基体及样品形态。 对于 DC-GDMS,导电材料是最典型、最成熟的应用对象。

高纯金属
Cu、Al、Ti、Ta、W、Ni、Mo 及其他高纯、超高纯金属材料
合金材料
钢铁、镍基合金、钛合金、铜合金、铝合金及特种合金
半导体及电子材料
Si、晶圆、靶材、高纯电子材料及相关功能材料
粉末与特殊形态样品
粉末、薄箔、颗粒、丝材、切屑、碎片及其他不规则样品
非导电材料也并非完全不能使用 DC-GDMS
对于氧化物及其他非导电样品, 可将样品安装或压制在高纯导电辅助载体上, MSI 典型采用高纯铟作为导电载体, 从而使用 DC 模式进行分析。 如果实验室将大量非导电材料作为日常分析对象, 则建议进一步了解 GD90 Trace RF 的 DC/RF 双模式方案。查看 GD90 Trace RF →
典型样品形态
Pin:约 2 × 2 × 20 mm,或约 Φ3 × 20 mm
Flat:约 15 × 15 mm,通常厚度 >1 mm
粉末、薄箔、晶圆、颗粒、丝材及其他特殊形态样品可根据实际情况采用相应的辅助载体或样品夹持方案。
TIME RESOLVED ANALYSIS / DEPTH PROFILING

不只是测量整体含量

进一步获得元素随材料深度变化的分布信息
GDMS 分析过程中,材料表面会被连续逐层溅射。 通过记录不同溅射时间下的元素信号, 可以研究薄膜、镀层、多层复合材料及表面污染中的元素深度分布。 采用 Flat Geometry GD Source, GD90 Trace 可用于 Depth Profiling、 Surface Analysis 及 Failure Analysis。 分析完成后,还可以利用轮廓仪测量实际溅射坑深度, 建立信号与实际材料深度之间的对应关系。
典型优化深度范围
0.1 – 10 μm
可通过调整工作条件改变溅射速率和实际分析深度范围。

为高性能 GDMS 分析而设计

双聚焦磁质谱平台
静电分析器与磁分析器组成高分辨双聚焦离子光学系统, 为复杂质谱干扰条件下的元素分析提供高选择性。
钽制 GD Cell 与离子源
辉光放电池及相关源部件采用钽材料设计, 便于清洁和维护,适合从合金到高纯材料的分析工作。
GD Cell 低温冷却
可配置低温冷却以降低气体背景, 同时拓展 Sn、Sb、In、Ga 等低熔点材料的分析能力。
Pin / Flat 样品结构
支持 Pin 及 Flat 辉光放电池配置, 兼顾常规材料纯度分析与表面、镀层和深度方向分析需求。

典型应用

高纯材料纯度评价
系统分析高纯及超高纯材料中的痕量、超痕量杂质, 获得完整杂质谱信息。
超痕量杂质分析
面向 ppm、ppb 及 sub-ppb 浓度水平的关键杂质检测。
材料研发与质量控制
比较不同原料、生产批次及工艺条件下的元素组成差异。
薄膜与镀层
分析薄膜、表面镀层和多层结构中的元素组成及深度分布。
污染与失效分析
研究异常元素、表面污染、界面变化及材料失效相关元素信息。

主要技术参数

产品型号GD90 Trace
分析技术高分辨直流辉光放电质谱 HR-DC-GDMS
质量分析器双聚焦磁扇形质量分析器
辉光放电模式DC
样品引入直接固体分析
质量分辨率<400 ~ >10,000 RP,连续可调
分辨率定义10% Valley Definition
分析浓度范围主量元素至 ppb / sub-ppb 超痕量元素
检测系统Ion Counter + Faraday
线性动态范围最高约 12 个数量级
样品结构Pin / Flat
非导电材料可采用高纯导电辅助载体进行 DC 分析
深度分析Time Resolved / Depth Dependent Analysis
定量方法支持基于 RSF 的定量分析
GD Cell 冷却可配置低温冷却
* 实际检测限及分析性能与目标元素、样品基体、样品状态和具体分析条件有关。
GD90 Trace 还是 GD90 Trace RF?
GD90 Trace
DC-GDMS
适合以高纯金属、合金、靶材和其他导电固体为主要分析对象的实验室。
GD90 Trace RF
DC + RF GDMS
在保留 DC 分析能力的同时增加自动化 RF, 更适合非导电材料也是重要日常分析对象的实验室。查看产品 →

关于 MSI

MASS SPECTROMETRY INSTRUMENTS LTD
专注高性能磁扇形双聚焦质谱技术

Mass Spectrometry Instruments Ltd(MSI)是一家位于英国西约克郡的专业质谱仪器制造商, 长期专注于高性能磁扇形双聚焦质谱仪的设计、制造、应用与技术支持, 产品技术覆盖有机及无机分析领域。

MSI 的高分辨质谱技术体系传承自Kratos Analytical。 Kratos 于 1957 年开始推出商业化磁扇形质谱仪, 在高精度、高分辨磁质谱及离子光学领域积累了长期技术基础。 MSI 于 1994 年成立,并在这一技术体系基础上持续发展现代高分辨双聚焦质谱平台。

2010 年,MSI 将其高分辨磁质谱技术进一步拓展至无机元素分析领域, 开发辉光放电质谱GDMS(Glow Discharge Mass Spectrometry)系统。 如今,高分辨 GDMS 已成为 MSI 的核心技术方向之一, GD90 Trace 则是其面向直接固体元素分析、痕量及超痕量杂质分析的重要产品平台。

1957
技术传承起点
Kratos Analytical 开始推出商业化磁扇形质谱仪, 奠定高性能磁质谱及离子光学技术基础。
1994
MSI 成立
MSI 成立并持续发展高性能双聚焦磁扇形质谱仪, 将传统高分辨磁质谱技术与现代仪器控制相结合。
2010
进入 GDMS 领域
MSI 将高分辨磁质谱技术拓展至无机元素分析领域, 开发辉光放电质谱系统,用于材料直接固体元素分析。
持续聚焦高分辨磁质谱
与追求庞大产品线不同,MSI 长期围绕高性能双聚焦磁质谱这一核心技术平台持续投入。 从离子光学、静电分析器和磁分析器,到检测系统、仪器电子学、辉光放电离子源及应用方法, 各核心部分围绕高分辨、高灵敏度和复杂样品分析需求进行持续开发。
MSI PHILOSOPHY
Taking Mass Spectrometry
to the Next Level
持续投资新的仪器技术与应用, 推动高性能质谱技术在科研及工业分析中的进一步发展。
从仪器制造到长期技术支持
MSI 最初即以质谱仪器服务与技术支持业务为基础发展, 并逐步进入完整仪器生产。 因此,售前技术交流、应用支持以及仪器全生命周期服务, 始终是 MSI 产品体系的重要组成部分。


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