ELEMENT GD双聚焦辉光放电质谱仪

1、双聚焦辉光放电质谱仪一、 仪器概况 辉光放电质谱仪是直接分析导电材料中的固态痕量元素的最佳工具，能在一次分析过程中测定基体元素(100 %)、主体元素(%)、微量元素(ppm)、痕量元素(ppb)和超痕量元素(ppt)。在元素定量分析上，具有以下几个优点： (1)辉光放电质谱仪采用直接取样技术，需测试的导电样品经过简单的机械处理和表面清洁，无需要样品转化为溶液，即可进行元素定量分析，同传统的酸溶解测试方法相比较，二次污染小。因此，在测试分析定量上准确性更高。 (2)辉光放电质谱仪将高效率辉光放电离子源与高分辨率质谱结合，具备高的分辨率和灵敏度、极低的检测限、良好的数据重现性和一次74种元素分析

2、足以满足太阳能级硅材料分析的要求。该仪器同上海硅酸盐研究所及目前全球规模最大的埃文思分析集团（测试仪器型号均为vg9000）采用相同的测试标准和测试方法，并且element gd型辉光放电质谱仪较vg9000具有更低的检测限，因此测试结果的精确度上具有一定的优势。日本三津和化学药品株式会社使用电感耦合等离子体-原子发射光谱法（icp-aes），样品需经特定的溶解方法溶解，二次污染较大，并且b的检出限为5ppm、最低的检测限如ag、ba、co等为1ppm，其余大部分元素检测限在5-10ppm间。 (3)辉光放电质谱仪是硅行业乃至半导体行业分析材料纯度通用手段，辉光放电质谱仪能精确定量分析太阳能级

3、硅材料中影响其性能的关键杂质，是分析太阳能级硅材料（杂质含量在ppm以下）的重要和可靠的手段，比如b、p、fe（检测限分别为6.7ppb、6.5ppb、0.3ppb）。能测试的元素大部分在亚ppb级。 目前，辉光放电质谱仪是太阳能级硅材料分析测试平台的重要仪器之一。 二、 仪器主要技术指标1. 灵敏度(峰高，总离子流)：1 x 1010 cps，1.6 x 10-9 a，分辨(r4000) 2. 暗流：1012 线性，自动交叉校准 4. 最小积分时间：计数模式：0.1 ms，模拟模式：1 ms，法拉第杯模式：1 ms 5. 质量分辨：3个固定分辨 300, 4000, 10,000 (10%峰

4、谷定义) 6. 分辨切换时间：1s 7. 质量稳定性：25 ppm/8小时 8. 扫描速度(磁场)： 1012 cps 高速：小于1ms的积分时间 不同检测模式间的自动、快速切换，无数据损失 不同检测模式间的自动交叉校准 四、 主要特点 快流速、高能量的辉光放电池- 由于高溅射速度而缩短了分析时间- 杰出的灵敏度 体现了双聚焦质谱的技术发展水平- 无与伦比的信噪比源自于高离子传输率和低背景，检测限可达亚ppb级- 高水平的选择性和准确度取决于高分辨：一个无可争辩分析结果的先决条件 大于12个数量级的检测范围- 在一次扫描中检测痕量和基体元素，得益于大于12个数量级线性动态范围的自动检测器- 直

5、接测定基体元素用于离子束比值(ibr)定量 艺术级的软件套件用于提高生产力和简单操作- 所有参数计算机控制- 完全自动化调谐、分析和数据采集- lims连接自动数据传输- 远程控制和诊断- microsoft windows xp操作系统 覆盖元素周期表的多种元素定量 在一次扫描中，从基体到痕量元素的检测能力 深度分布曲线 影响直接定量的基体效应最小五、 对样品尺寸要求： 可分析块状或针状的导电材料尺寸要求如下：块状导电材料直径厚度最大-最小22 mm5mm针状导电材料直径长度最大3mm-最小0.9mm-六、 硅基体中典型元素分析检测限： 元素检测限(ppb)元素检测限(ppb)元素检测限(p

6、pb)li0.10rb0.5gd0.14be2.5sr0.13tb0.04b6.7y0.12dy0.25na0.4zr0.17ho0.03mg0.14nb0.10er0.03al0.6mo1.2tm0.15p6.5ru0.24yb0.19k1.0rh0.21lu0.02ca3.6pd1.4hf0.03sc0.06ag0.3ta2.5ti0.07cd2.4w0.12v0.02in0.3re0.19cr0.10sn1.1os0.27mn0.08sb0.7ir0.10fe0.3te1.8pt0.18ni0.5cs0.07au0.8co0.08ba0.03hg0.9cu1.1la0.03tl0.14zn3.2ce0.09pb0.08ga2.2pr0.04bi0.14ge0.4nd0.3th0.048as0.5sm0.3u0.023se4.6eu0.02七、 清洁硅样品及分析时间： 样品处理详细过程： 切割样品到适当形状，具有平整表面，测试的样品为具有两个平面（平面直径最小为2cm）的样品。使用化学试剂为分析纯以上，优级纯更好。样品处理过程如下： 1. 丙酮超声清洗。除去样品切割过程中使用的有机物质。 2. 去离子水冲洗。 3. 使用20%hf超声清洗样品5min，除去表面氧化层。 4.