许多工业生产过程和生产应用程序需要高度精确的气体分析技术,提高工作效率,产品质量,和整体安全。然而,传统的方法如气相色谱法(GC)和GC质谱(GC - ms)经常有缓慢的结果,维护成本高。
为应对这些挑战,热费舍尔最近推出一种全新的技术,热科学™MAX-iR™红外光谱气体分析仪。这个尖端分析仪提供了实时检测功能,能够实现个位数(ppb)兆分之(ppt)检测限制工业场景。
在这次采访中,AZoCleantech谈判凯利McPartland从热费希尔科学利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)工业气体分析。
你能概述FTIR-based气体分析吗?
傅里叶变换红外(FTIR)光谱是一个健壮的定量和定性分析方法,精通快速测量比较(ppm)百万之众多较低的气体检测极限,提供快速反应。
红外光谱分析的基本原则是,每个化合物具有独特的化学结构,导致不同的基于振动的红外吸收光谱,拉伸,弯曲的化学键。
频谱保持一致,这些吸收带强度随浓度,让研究人员为单个组件建立校准和分析中各种成分复杂的气体混合物。
图片来源:伤风/ Seventyfour
红外光谱分析的主要优点和局限性是什么?
的主要优势红外光谱是它的能力来维持恒定的校准和启用instrument-to-instrument校准可转让性。
通过维护样本压力和温度的标定值,定量光谱库可以使用所有相同的红外光谱气体分析仪在他们操作寿命,不再需要频繁的调整。
主要的限制阻碍广泛的工业采用红外光谱气体分析历来是敏感。工业应用程序通常需求检测限制物质含量或兆分之(ppt)要求,直到最近,仍然高不可攀的红外光谱。
红外光谱有什么主要的优势超过其他形式的气体分析?
红外光谱是一个很好的选择过程或排放监测,主要是由于其惊人的速度。气体细胞保持恒流的红外光束不断探索气体,使实时的结果。
相比之下,传统的气体分析方法,如气相色谱法(GC),涉及费力的步骤收集一批样品,运输,和等待的结果将他们回到操作之前,需要重复。
相对而言,红外光谱分析仪具有成本效益的所有权,因为它要求最少的维护和没有耗材。值得注意的是,红外光谱分析仪不需要频繁的校准,使其可操作的现场工程师,而不是分析化学家在实验室。
红外光谱分析拥有更全面的动态范围,不再需要样本分割或稀释甚至在处理高浓度时,经常遇到一个问题与特定的GC检测器气相。
与质谱、红外光谱允许使用多个波段进行分析,使测量的浓度从高百分比到十亿分之尽可能低的水平。用户可以获得结构的见解和形成物种同分异构体,能力超出了质谱分析的范围。
由于其鲁棒性和最小的维护需求,红外光谱是特别适合领域和流程应用程序,设计在很长一段时间内自主操作。
什么优点MAX-iR红外光谱气体分析仪平台与其他系统相比吗?
MAX-iR分析器是一个高度优化的气体分析系统,拥有一个出色的光学吞吐量和以10米多路气体细胞。这些属性赋予其优越的灵敏度比其他红外光谱气体分析仪。
MAX-iR分析仪提供了先进的热科学™StarBoost™技术、光学增强(OE)技术,大大提高了信噪比(信噪比)在一个窄的光谱范围。
这种革命OE-FTIR技术包括了所有传统的红外光谱,并将检测的优势限制对手气。重要的是要注意,这个独家技术是完全可以通过热费希尔MAX-iR气体分析仪的平台。
MAX-iR平台的另一个重要好处是消除需要液态氮,与许多依赖碲化镉汞的红外光谱分析仪(MCT)与液态氮冷却探测器。
MAX-iR分析器之间选择一个氘triglycine硫酸(壳体)检测器,一个热电的冷却砷化铟(TE-InAs)探测器或TE-MCT探测器。
MAX-iR平台有一个健壮的软件包,允许无缝自动化数据采集和报告。该软件包括一个定量气体库,促进轻松切换方法,使客户根据需要开发他们的方法。
图片来源:热费希尔科学-流程为环境监测分析系统
为什么MAX-iR红外光谱气体分析仪适合工业环境应用程序?
除了前面提到的鲁棒性和实时的结果MAX-iR分析仪,热科学™MAX-Analytics™软件进一步增强其是否适合工业和过程环境提供工厂自动化和集成功能。
通过Modbus或数字输入,使远程控制软件授权用户有效管理MAX-iR分析仪。其广泛的数据发布功能允许与工厂数据收集系统的无缝集成。软件包括一系列警报和警告硬件诊断和气体浓度的限制。
这种积极主动的方法使用户能够收到关于即将到来的预防性维护问题的早期预警,有效地防止潜在的停机时间。
MAX-iR系统整合到一个工业环境变得轻松,作为软件确保平滑操作长时间没有频繁的干预措施。用户将及时提醒如果硬件问题或气体浓度警报出现。
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工业气体分析当前的挑战是什么,如何MAX-iR平台帮助行业克服它们?
除了处理正常运行时间问题,主要的挑战在于灵敏度。传统上,红外光谱气体分析难以实现低ppm范围检测极限,导致用户选择气由于其优越的敏感性。
MAX-iR分析仪配备StarBoost技术克服这一挑战,提供有效的实时分析多个气体ppb和mid-ppt水平降至个位数。
哪些行业依靠敏感的气体分析?
半导体行业严重依赖于敏感的气体分析,能力现在推波助澜OE-FTIR技术。同样,其他行业,如化工制造、高灵敏度气体分析的应用程序的需求。
敏感的气体分析仪是不可或缺的监测有害空气污染物(也许不久)在环境健康和安全(健康)应用程序和排放监测,包括温室气体测量。
OE-FTIR技术是一个具有成本效益和及时解决所有这些敏感的气体分析应用程序。
气体分析与生产半导体相关吗?
化合物半导体制造需要沉淀到硅片上,迫使超高纯度气体,以确保有效的操作和清洁的环境。例如,半导体制造业利用超高纯度氮气吹扫气体分销渠道。
氧沉积反应中起着关键作用,氧化硅,硅氧化物。氩氦作为制冷剂,而创建一个惰性环境沉积反应。
高效的半导体生产,这些大部分气体(氮、氧、氦、氩)超高纯度的必须。
图片来源:热费希尔科学-流程为环境监测分析系统
为什么半导体制造商使用MAX-iR平台?
MAX-iR分析仪的光学增强技术,StarBoost,使它的一个最敏感的红外光谱气体分析系统可用的今天,高度追捧的半导体制造商。
而腔衰荡光谱法(crd)通常用于分析杂质半导体行业,MAX-iR系统的优势在于它能够分析多个杂质与一个分析器,不像crd。
之前,制造商可能个人分析仪用于有限公司有限公司2、总烃、水分、甲烷等,但随着MAX-iR平台,他们可以测量所有这些气体同时使用一个分析器,节约时间和成本。
增加需要排放监测影响平台的发展?
是的,高涨的兴趣排放监测极大地影响了平台的开发。与StarBoost MAX-iR分析仪在排放监测技术最初是为了解决挑战环境分析。
例如,它使测量涡轮机的低水平的甲醛排放符合美国环境保护署(EPA) YYYY监管。
美国环保署要求限制甲醛排放91磅,一个非常低浓度。然而,涡轮流率很高,所以即便是低浓度可以产生大量质量排放。在这种技术之前,没有可靠地分析技术测量在如此低的水平。
因此,离线TO-11A技术方法,包括湿法化学,是常用的。
虽然一个红外光谱系统可以提供实时结果,前面的红外光谱技术缺乏所需的精密可靠—确定为91磅。
StarBoost光学增强开发低甲醛分析红外光谱分析仪的检测极限。,MAX-iR分析器StarBoost技术现在可以测量甲醛到< 10磅,允许用户确定发射结果满足91磅的阈值。
面对的主要挑战是什么?在MAX-iR系统的开发?
当我们去开发一个敏感OE-FTIR系统开始,我们主要关注的敏感性增加扩大光谱范围。最初,我们相信一个超窄的带通是必要的,但是这种方法限制了范围的气体,可以测量。
MAX-iR平台的发展,我们与StarBoost技术取得了重大进展,使我们能够扩大光谱范围在不影响灵敏度。
用户可以测量大量气体的最新系统版本而实现个位数磅的检测极限。我们的主要挑战是优化系统的光谱灵敏度的前提下。
什么进步和改进计划在未来的平台?
我们越来越MAX-iR系统的定量光谱库为用户测量的气体数量日益攀升。同时,我们不断地提高MAX-Analytics软件包来改善用户体验。
我们计划扩大分析仪的应用在各种行业应对不同的气体分析挑战。除了半导体制造,我们看到丰富的机会在石油化工、工业过程监控,和潜在的温室气体监测。
对凯利McPartland
凯利McPartland热费希尔科学是一个应用程序经理气体分析的解决方案。波士顿大学拿学位,凯利是一个专家在气体红外光谱分析中,方法开发和数据验证。作为气体分析的高级技术联络客户,凯利一直在仪器设计和管理数据采集气体分析软件,确保特殊结果和用户友好的体验。她与州和联邦监管机构密切合作,开发新技术质量保证计划和测试方法。
凯利的专长在红外光谱气体分析跨越从硬件系统方法开发和数据验证,通过她的工作与客户和监管机构。
这些信息已经采购,审核并改编自热费希尔科学所提供的材料,为环境监测过程分析系统。
在这个来源的更多信息,请访问热费希尔科学-流程为环境监测分析系统。
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