四级杆质谱仪 30 年 - 过去、现在与未来

 

设计、设备、应用领域:在过去的 30 年里,四极 杆质谱仪 (QMS) 已经发生了许多变化。它们变得 更加紧凑、耐用、多功能和数字化。QMS 最初主 要用于研究,现在已经用于半导体、冷冻干燥或 泄漏检测领域。

历史回顾
市场上的第一批四极杆质谱仪包括一个集成控制单元,安装在 19 英寸机架里,并通过电缆连接到分析仪和其他模块,如高频发生 器。图 1 显示了 20 世纪 80 年代末常用的 QMS 420 四极杆控制 单元。该设备完全可通过借助四线 LCD 显示器和键盘的控制单元 进行操作,或通过 PC 软件进行操作。串行接口 (RS-232-C) 用于 与计算机通信;根据情况应用显示器下方的软键。还可通过模块进 行模拟或数字输入和输出。也可通过记录仪或示波器通道 显示 测量值。

当时可用的软件由不同的子程序组成,借助这些子程序可进行测量 并且可调整 QMS。例如,要执行测量,必须打开特定的子程序。 要在以后访问存储的测量结果,必须切换到软件的另一部分。

第一批质谱仪在 20 世纪 90 年代初被紧凑型 QMS 取代,其质量 范围高达 300 u。与旧型号相比,紧凑型电子元件直接位于分析 仪的真空馈通装置上。这就不需要在机架中安装额外的电子元件。 紧凑型 QMS 的电子元件通常比分析仪需要的空间要少。与带机架 电子元件的 QMS 相比,紧凑型版本相 对具有成本效益,但性能也有限,特别 是在灵敏度、检测限和测量速度方面。

普发真空 PrismaPro 紧凑型 QMS 的内部
图: 普发真空 PrismaPro 紧凑型 QMS 的内部

这种设备特别适用于较简单的任务,如 残余气体分析、泄漏检测或在特定时间 段内监测特定质量。但是,要为超高真 空应用加热分析仪,必须拆除电子元 件。

直到 2000 年中期,市场上的大多数 QMS 仍然配备串行接口。例 如,通过 ArcNet 和光缆实现了在网络中通过一个软件进行多个设 备的操作——所谓的“多路复用”[4]。后来,为此目的开发了具有 RS-485、USB或以太网接口的设备。利用以太网可以将多个 QMS 集成到办公室或生产网络中。当然,也可通过 WLAN 进行无线通 信。

欲了解更多关于欧洲电子激光器(XFEL)的报道,请点击附件阅读全文。

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