АНАЛИЗ ГАЗОВОЙ СРЕДЫ
МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ

Квадрупольные масс-спектрометры 

Масс-спектрометр e-Vision / e-Vision +

В декабре 2003 года компания MKS Instruments выпустила новый квадрупольный масс-спектрометр серии e-Vision для рутинного газового анализа. Эту серию масс-спектрометров отличает низкая стоимость, минимальная рабочая конфигурация и простота подключения благодаря наличию встроенного web-сервера, что позволяет подключать масс-спектрометр к локальной сети и с помощью загрузки IE или, используя ASCII протокол или с помощью программного обеспечения EasyView, проводить экспресс-диагностику остаточной атмосферы.

Технические характеристики масс-спектрометра e-Vision / e-Vision +:

Основные
Диапазон измеряемых масс	1-100 а.е.м. или 1-200 а.е.м.
Детектор	чаша Фарадея чаша Фарадея с умножителем вторичных электронов (УВЭ)
Максимальное рабочее давление	5х10-4 Торр (6,5х10-4 мбар)
Минимальное определяемое парциальное давление	2х10-11 Торр (2,6х10-11 мбар) чаша Фарадея 5х10-14 Торр (6,5х10-14 мбар) чаша Фарадея и УВЭ
Стабильность	±0,1 а.е.м. за 8 часов работы при постоянной температуре окружающей среды
Разрешение	менее 10% между пиками с равными высотами по всему диапазону измеряемых масс
Анализатор
Температура отжига	2500С (без электронной части)
Ионный источник	открытый
Чувствительность ионного источника	2х10-4 А/Торр
Энергия электронов	70 эВ
Ток эмиссии	1 мА (автоматически регулируемый)
Катоды	двойные вольфрамовые (заменяемые)
Блок управления
Вес электронного модуля	1,9 кг
Максимально допустимая температура окружающей среды	350С и относительная влажность 80%
Программное обеспечение	- программное обеспечение EasyView - загружаемый Web browser (Java) - протокол ASCII
Электропитание	200-240 В 50 Гц

---

Масс-спектрометр MicroVision Plus

Квадрупольный масс-спектрометр серии MicroVision Plus самый совершенный RGA масс-спектрометр. Высокостабильный к ВЧ воздействиям, обладает минимальным температурным дрейфом и быстрым выходом на режим, обеспечивает высокоскоростное сканирование в широком диапазоне а.е.м. и мгновенным определением отклонения парциального давления газа.

Масс-спектрометры серии MicroVision Plus имеют встроенный предварительный фильтр анализатора для обеспечения предотвращения "загрязнения" и увеличения чувствительности по большим а.е.м., гибкие возможности для соединения с промышленным ПО и другими датчиками.
Опционально возможна комплектация масс-спектрометра MicroVision Plus ионным источником для глубокого вакуума (UHV).
Существует "высокоточное" исполнение масс-спектрометра для газового анализа в диапазоне 1-6 а.е.м., а так же IP - версия для подключения масс-спектрометра к локальной сети.

Программное обеспечение (ПО) RGA под WindowsTM позволяет отображать данные в виде гистограммы с сопоставлением данных из библиотек, "скачек" (резкое изменение концентрации газа), анализ тенденции изменения, "контроль герметичности" и режим быстрого сканирования. ПО RGA под WindowsTM включает в себя функцию DDE (динамического обмена данными) для обмена с программами под WindowsTM. ПО имеет функцию "разделенной перекалибровки", которая может быть использована как в режиме "офф-лайн" или в режиме "имитации", так и режиме настройки с использованием реальных данных. Возможно также использование мощного пакета ПО Process Eye 2000, которое позволяет полностью автоматизировать процесс работы масс-спектрометра и отслеживать сканируемые параметры, отображать данные, записывать данные в файл (вести файл отчета), отслеживать параметры ионного источника.

Технические характеристики масс-спектрометра MicroVision Plus:

Основные
Диапазон измеряемых масс	1-100 а.е.м., 1-200 а.е.м., 1-300 а.е.м. стандартное исполнение 1-6 а.е.м., 1-100 а.е.м. высокоточное  стандартное исполнение
Детектор	чаша Фарадея чаша Фарадея и УВЭ с канальной пластиной чаша Фарадея с одиночным УВЭ
Максимальное рабочее давление	7,5х10-5 Торр (1х10-4 мбар)
Минимальное определяемое парциальное давление	1,5х10-11 Торр (2х10-11 мбар) чаша Фарадея 3,8х10-14 Торр (5х10-14 мбар) чаша Фарадея и УВЭ с КП 7,5х10-15 Торр (1х10-14 мбар) чаша Фарадея с одиночным УВЭ
Стабильность	±0,1 а.е.м. за 8 часов работы при постоянной температуре окружающей среды
Разрешение	менее 10% между пиками с равными высотами по всему диапазону измеряемых масс
Анализатор
Температура отжига	2500С (без электронной части)
Максимальная рабочая температура	2000С (только для детектора чаша Фарадея, электронный блок в горизонтальном положении)
Ионный источник (опционально)	Открытый, UHV, закрытый и перекрестный
Чувствительность ионного источника	2х10-4 А/Торр
Энергия электронов	20 - 100 эВ (регулируется через компьютер)
Ток эмиссии	0 - 5 мА (регулируется через компьютер)
Энергия ионов	0 - 10 В (регулируется через компьютер)
Энергия экстракции ионов	0 - минус 130 В (регулируется через компьютер)
Высоковакуумный анализатор спектра дегазации	менее чем 1х10-9 мбар литр/сек
Катоды	двойные вольфрамовые (опционально ThO2 / Ir или Y2O3 / Ir)
Блок управления
Вес электронного модуля	2,1 кг
Максимально допустимая температура окружающей среды	350С и относительная влажность 80%
Светодиодные индикаторы	катод 1, катод 2, УВЭ, электропотребление, внешнее подключение
Программное обеспечение	RGA для WindowsTM Process Eye 2000
Интерфейс	RS232 или RS422
Дополнительные возможности	- аудио динамик с регулируемым уровнем громкости при работе в  режиме проверки герметичности - аудио динамик и разъем для внешней защиты катода - instrument reset
Требования к компьютеру	Pentium III 90МГц, 64МВ, 6GB, Win 98
Опции
Внешняя радиационная защита, блок управления вынесен	на 3 метра или 15 метров
Удаленный контроллер вакуума	обеспечивает блокировку с компьютера дифференциальной вакуумной откачной системы
Соленоид клапана	конвертер TTL логических сигналов в многократный 24 В выходной сигнал
Контроллер клапана	обеспечивает автоматическое управление с компьютера многоходового клапана

---

Масс-спектрометрические установки Vision 1000

Масс-спектрометрические установки Vision 1000 разработаны для газового анализа и мониторинга вакуума, и представляют собой полностью интегрируемые специальные установки для применения в различных процессах на основе на основе квадрупольного масс-спектрометра серии MicroVision Plus с программным обеспечением Process Eye 2000.

Vision 1000-B (vacuum baseline RGA) - базовая версия  масс-спектрометрической установки для диагностики и мониторинга при минимальном задействовании оператора с небольшими знаниями в области масс-спектрометрии. Простое отображение информации о скорости откачки, текущем газовом состоянии и проверка герметичности. Установка Vision 1000B комплектуется квадрупольным масс-спектрометром MicroVision Plus на 100, 200 или 300 а.е.м, вакуумной камерой, электропневматическим изоляционным клапаном.

Vision 1000-С (RGA for CVD processes) - версия разработана для процессов реактивного напыления таких как: титан нитридного (TDMAT), титан оксидного, атомарного напыления CVD, MOCVD и других. Установка Vision 1000-С комплектуется системой дифференциальной откачки вакуумной камеры с масс-спектрометром MicroVision Plus на 300 а.е.м, специальной отсечной и изолирующей системой "Unibloc", которая позволяет проводить диагностику при давлениях от 700 Торр.

Vision 1000-E (RGA for etch processes) - версия разработана для процессов травления таких как: реактивное ионное травление (RIE), плазменное травление, микроволновое травление. Установка Vision 1000-Е комплектуется системой дифференциальной откачки вакуумной камеры с масс-спектрометром MicroVision Plus на 200 а.е.м, специальной отсечной и изолирующей системой "Unibloc", позволяющая проводить диагностику при давлениях до 500 мТорр.

Vision 1000I (ion implant RGA) - версия разработана для процессов ионной имплантации. Установка Vision 1000-I комплектуется масс-спектрометром MicroVision Plus на 100, 200 или 300 а.е.м, вакуумной камерой, электропневматическим изоляционным клапаном и специальной прогревающей рубашкой.

Vision 1000P (process RGA system) - аналог базовой версии, комплектующаяся системой дифференциальной откачки вакуумной камеры с масс-спектрометром MicroVision Plus на 100, 200 или 300 а.е.м, электропневматическим изоляционным клапаном. - аналог базовой версии, комплектующаяся системой дифференциальной откачки вакуумной камеры с масс-спектрометром MicroVision Plus на 100, 200 или 300 а.е.м, электропневматическим изоляционным клапаном.

---

Масс-спектрометры HPQ2 / HPQ2S

Компактные квадрупольные масс-спектрометры HPQ2/HPQ2S специально разработаны для газового анализа процессов с повышенным рабочим давлением. Эти масс-спектрометры идеально подходят, в тех случаях, где нет высоковакуумной системы откачки.

Масс-спектрометр HPQ2S использует специальные алгоритмы для компенсации флуктуации чувствительности, обусловленной ионно-молекулярным взаимодействием, которое присутствует при повышенном давлении. Эти алгоритмы основаны на специфических характеристиках газов. HPQ2 и HPQ2S позволяют оптимизировать работу и следить за качеством и чистотой вакуума, работать в режиме контроля герметичности (тест по гелию), осуществлять газовый мониторинг, включая анализ воздуха и паров воды, и т.д....

Существует IP - версия для подключения масс-спектрометра к локальной сети.

Технические характеристики масс-спектрометров HPQ2/HPQ2S:

Основные
Диапазон измеряемых масс	2-80 а.е.м.
Детектор	чаша Фарадея
Максимальное рабочее давление	1х10-3 Торр (1,3х10-3 мбар) - HPQ2 8х10-3 Торр (1,0х10-3 мбар) - HPQ2S
Максимально допустимое рабочее давление	15х10-3 Торр (возможно повышение давления до 40х10-3 Торр в переходном режиме)
Минимальное определяемое парциальное давление	8х10-11 Торр (1,0х10-11 мбар)
Минимальная определяемая концентрация	5 ppm при 1х10-3 Торр (1,3х10-3 мбар)
Стабильность	±0,1 а.е.м. за 8 часов работы при постоянной температуре окружающей среды
Разрешение	1 а.е.м. на уровне 10% от пика
Анализатор
Температура отжига	2500С (без электронной части)
Длина детектора	25 мм
Чувствительность ионного источника	5х10-5 А/Торр
Энергия электронов	регулируется через компьютер и ПО ProcessEye 200
Ток эмиссии	регулируется через компьютер и ПО ProcessEye 200
Катоды	независимые двойные вольфрамовые или из оксида тория (заменяемые)
Блок управления
Вес электронного модуля	2,3 кг
Электропитание	24 В, 3 А
Максимально допустимая температура окружающей среды	350С и относительная влажность 80%
Светодиодные индикаторы	катод 1, катод 2, электропотребление, внешнее подключение
Вводы/выводы	- дополнительный ввод/вывод для тревог и аналоговых входов - 4 аналоговых входа (0-10В, 16 bit) - 1 аналоговый выход (0-10В, 16 bit) - 16 TTL выходные сигналы - 1 опторазвязка для контроля катодов
Программное обеспечение	Process Eye 2000
Интерфейс	RS232 или RS422
Требования к компьютеру	Pentium III, 233МГц, 64МВ, 6Gb HDD

---

Масс-спектрометрическая установка Cirrus

Масс-спектрометрическая установка Cirrus пришла на смену Mini-Lab и предназначена для непрерывного газового анализа при атмосферном давлении. Cirrus представляет собой интеграцию в единый настольный комплекс квадрупольного масс-спектрометра и средств создания вакуума (высоковакуумный и форвакуумный насосы).

Пробозабор газа в систему редукции давления масс-спектрометра осуществляется по капилляру длиной 2 метра, обеспечивающему ламинарный поток и, соответственно, равномерный поток пробозабора по разным газам. Опционально возможна комплектация масс-спектрометрической установки Cirrus мультиканальным (4, 8 каналов) моторизированным вентилем с системой регулирования давления, который в автоматическом режиме позволяет проводить последовательный пробозабор и анализ газов из разных точек объема или объемов.

Для визуализации результатов газового анализа, настройки режимов и параметров работы масс-спектрометрической установки Cirrus, а так же управления газовым анализом используется специальное программное обеспечение Process Eye 2000, которое позволяет полностью автоматизировать процесс работы масс-спектрометра и отслеживать сканируемые параметры, отображать данные, записывать данные в файл (вести файл отчета), отслеживать параметры ионного источника.

Технические характеристики масс-спектрометрической установки Cirrus
Габаритные размеры	641мм (длина) х 410мм (ширина) х 350мм (высота)
Вес	примерно 35 кг
Диапазон измеряемых масс	1-200 а.е.м., 1-300 а.е.м. стандартное исполнение 1-100 а.е.м. высокоточное исполнение опционально
Порог детектирования	зависит от рода газа, типичный < 100 ppm
Энергия электронов	регулируется оператором
Ток эмиссии	регулируется оператором
Максимально допустимая температура окружающей среды	350С и относительная влажность 80% для высоковакуумного насоса и электроники
Максимальная рабочая температура	1800С (для камеры с прогревом), 800С (на выходе из камеры)
Капилляры	длина 2 м, с фланцем ¼"Swagelok, прогревается до 1500С
Потребляемый газовый поток	20 мл/мин
Рабочее давление	1 бар (750 Торр)
Откачная система	высоковакуумный турбомолекулярный насос и диафрагменный форвакуумный насос (возможны доп. опции)
Требования к компьютеру	Pentium IV, Win 98, 2000, Me, XP, NT
Интерфейс	1 х LAN
Вводы/выводы (Mini-Lab)	- 3 аналоговых входа (0-10В, 16 bit) - 1 аналоговый выход (0-10В, 16 bit) - 12 TTL выходные сигналы
Энергопитание	90-264 В / 44-66 Гц максимальная потр. мощность 800 Вт