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  気体試料導入装置(GPD/PED) タイトル
TOPEX

ICP-MSやICP-OESの試料導入系として用いられ、各種ガス中に含まれる金属微粒子を直接分析することができるシステムです。
各種ガスはGEDによりArガスに置換されますが、金属微粒子は置換されずにArガス中の微粒子としてGEDからプラズマに導入されて分析されます。
ガスを直接ICPに導入することにより、従来用いられているバブリング捕集あるいはフィルター捕集といった前処理を用いる方法に比べて、約1,000倍高感度に金属成分の分析ができます。
また、特定のガス状金属不純物は、GPDを用いることで金属酸化物微粒子に変換することができます。GEDとの組み合わせにより、ガス状金属不純物もICP-MSあるいはICP-OESで高感度に分析できるようになりました。

気体試料導入装置(GPD/GED)の特長
  • GEDは非常に特殊な膜を用いており、GEDに導入された各種ガスはArガスで置換され、GEDの出口ではAr濃度は99.99%以上となります。
    一方、各種ガス中に含まれていた金属微粒子は膜を透過することなくArガス中の粒子としてGEDの出口から出て、ICP-MSあるいはICP-OESに導入されて分析されます。

  • AsH3, PH3, GeH4, SiH4, SbH3, Hgといったガス状物質は、GPDを用いて酸化物粒子に変換することが可能です。GEDとの組み合わせにより、これらのガス状物質もICPで直接分析することができます。

気体試料導入装置(GPD/GED)のアプリケーション
  • 大気中の金属微粒子の連続リアルタイムモニタリング:
    大気中に含まれる微粒子の発生源には、黄砂、石炭、自動車排ガス、自動車ブレーキパッド等が考えられます。
    GEDを用いることで、リアルタイムで観測することができます。

  • 大気中および排ガス中のHg分析:
    粒子状Hgは、GED-ICP-MSを用いて検出することができます。また、ガス状HgはGPD-GED-ICP-MSで高感度に連続分析することができます。

  • タバコ煙中の金属成分分析:
    主流煙および副流煙中に含まれる微量金属不純物は、GED-ICP-MSで簡単に測定することができます。

  • LA-ICP-MSにおける試料セル無しの分析:
    レーザーアブレーションICP-MSでは、固体試料を密閉系のセルに設置し、レーザーにより固体試料から蒸発した粒子をArとHeの混合ガスを用いてICP-MSに導入して分析します。
    この場合、セル内での試料の拡散を少なくするために、セルの大きさに制限があり、固体試料の大きさはセルの入る大きさに制限されました。
    GED-ICP-MSを用いると、大気中でレーザーにより蒸発した粒子をそのままICP-MSに導入して分析することができます。
    よって、セルに入らないような大きな試料をそのまま分析することが可能になりました。

  • 半導体で用いられる各種ガス中の微量金属不純物分析:
    半導体で用いられる各種ガスは、デバイス製造装置に直接導入されます。よって、ガス中に含まれる金属不純物管理は非常に重要です。
    現在一般的に用いられている手法は、溶液へのバブリング捕集後に溶液を分析する方法、あるいは、フィルター捕集後に酸抽出した溶液を分析する方法であります。
    これらは、試料を希釈することになりpptレベルの不純物を検出することはできませんでした。GED-ICP-MSを用いると、これらのガスを直接分析することができ、ガス中濃度として一桁ppqを達成出来ます。

  気体試料導入装置 GPD/GED 原理 イメージ
 

ICP用気体試料導入装置に導入された微粒子を含む試料ガスは、ガス交換セルに導入され、拡散の原理によって、99.99%以上の置換効率でアルゴンガス置換されます。
気体試料導入装置の試料ガス出口からは試料ガス中微粒子を含むアルゴンガスが流出します。

  気体試料導入装置 GED 製品ユニット
GED-01
GED-01(標準タイプ)

毎分250 mLの気体試料を導入することができる、大気分析用の一般モデルです。

GEDQ-01(大容量タイプ)

毎分800 mLの気体試料を導入することができる、高感度タイプです。

GEDQ-01
MSGG-01
MSGG-01(金属元素標準ガス発生装置)

約数100 pptレベルのガス状金属元素の標準を生成する装置です。ICP-MSの測定条件最適化に有用です。

N2U-01
N2U-01(窒素ガス流量コントローラー)

微量のN2ガスをICP-MSに添加するための装置です。
お使いになられているArガスの純度にもよりますが、ICP-MSの感度を向上させることができます。

GPD-01
GPD-01(ガス微粒子化ユニット)

ガス状金属化合物を粒子化する装置です。
AsH3, PH3, GeH4, SiH4, SbH3, Hgといった化合物を酸化物微粒子に変換し、GED-ICP-MSで測定可能にします。

気体試料導入装置 GED スペック
 
  • 最小検出量: ag(10-18 g)
  • ガス置換率: 99.99%以上
  • 接続可能機種: すべての機種に接続可能
  • サンプルガス流量: 200 mL/min~
  • サンプルガス圧力: -20 kPa~
  • 電源: AC100 V 50/60 Hz 150 VA
  • 寸法: 250(W)×500(D)×253(H) mm
  • 重量: 15.5 kg
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