Pfeiffer 普发 质谱仪应用案例发布日期:2025-12-17

上海伯东普发真空PrismaPro与HICube RGA系统在高真空研发实验室中的应用


在高真空与超高真空研发环境中,气体成分的实时监测与过程控制至关重要。普发真空的HICube RGA(残余气体分析系统)和PrismaPro质谱仪提供高灵敏度、高稳定性的气体分析能力,适用于从基础研究到工艺开发的多种高端应用场景。

 

主要产品型号与系统配置

1. HICube RGA:集成涡轮分子泵站的完整气体分析系统,适用于高真空至超高真空环境。

hicube_neo_rga_stage

2. PrismaPro:紧凑型四极杆质谱仪,可独立使用或集成于复杂真空系统中。

prismapro

3. 配套软件:QuadStar、Web UI、LabVIEW驱动等。

 

详细应用场景与案例分析

1. 表面科学与镀膜工艺监控

a. 应用描述:在物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)等镀膜工艺中,实时监测反应气体、杂质气体和残留气体,确保薄膜质量与工艺重复性。

b. 典型气体监测:Ar、N₂、O₂、H₂O、CH₄、碳氢化合物等。

c. 系统配置建议

      - PrismaPro直接安装于工艺腔室或旁路采样。

      - 使用加热进样毛细管(可选350°C)防止气体冷凝。

      - 通过PLC或软件实现工艺气体浓度反馈控制。

2. 等离子体工艺研究与诊断

a. 应用描述:在等离子体刻蚀、清洗、活化等工艺中,分析等离子体激发产生的活性气体种类与浓度,优化工艺参数。

b. 典型气体监测:O₂⁺、N₂⁺、CF₄碎片离子、H₂、Ar⁺等。

c. 系统配置建议

     - 使用HICube RGA系统,配备高抗干扰离子源。

     - 采样位置应靠近等离子体区域,采用差分抽气系统维持分析仪真空。

     - 实时数据输出至等离子体电源控制系统,实现动态调节。

3. 高真空系统诊断与泄漏定位

a. 应用描述:用于真空系统的调试、维护与故障诊断,快速定位泄漏源,分析系统放气成分。

b. 典型气体监测:He(泄漏检测)、H₂O、CO、CO₂、碳氢化合物等。

c. 系统配置建议

     - 使用PrismaPro配合ASM系列氦检漏仪进行联合检测。

      - 可配置多通道采样阀,实现多个腔室或管路的快速切换监测。

      - 数据记录功能支持长期趋势分析与预警。

4. 材料放气行为研究

a. 应用描述:分析材料在高真空环境下的气体释放特性,适用于航天材料、半导体材料、封装材料的放气率测试。

b. 典型气体监测:H₂、H₂O、CO、CO₂、有机物等。

c. 系统配置建议

      - 使用HICube RGA系统,配合专用样品腔与加热装置。

      - 可实现程序升温脱附(TPD)与质谱联用分析。

      - 支持长时间连续监测与数据自动记录。

 

技术参数对比表(HICube RGA vs PrismaPro)

参数

HICube RGA(集成系统)

PrismaPro(独立分析仪)

系统类型

完整RGA系统,含泵站、阀门、控制器

紧凑型四极杆分析仪

质量范围

1–200 u / 1–300 u 可选

1–300 u 标准

最小可检分压

1×10⁻¹⁴ hPa

低至 1×10⁻¹⁵ hPa(与配置相关)

进样方式

手动或自动阀门控制,支持多路采样

直接进样或旁路采样

泵站配置

集成涡轮分子泵 + 干式前级泵

需外接真空系统(涡轮泵/分子泵)

适用压力范围

高真空至超高真空(10⁻³ – 10⁻¹¹ hPa)

高真空(10⁻⁴ – 10⁻⁹ hPa)

接口与通信

以太网、RS-485、模拟I/O、Web UI

以太网、USB、D-Sub I/O、支持PLC集成

典型应用环境

实验室、研发系统、高纯度工艺监控

工业现场、集成系统、多路复用网络

 

系统集成与自动化功能

1. 软件平台:基于Windows的QuadStar软件支持全功能控制、数据采集、序列编程与报告生成。

2. Web UI:支持浏览器远程操作,适用于无尘室、远程实验室等环境。

3. 自动化控制:可通过PLC或脚本实现自动采样、阀门控制、报警触发与数据导出。

4. 数据接口:支持OPC、Modbus TCP、LabVIEW驱动,易于集成到现有实验室管理系统(LIMS)或SCADA系统。

 

典型用户群体

1. 大学与科研机构(物理、化学、材料实验室)

2. 半导体研发中心

3. 航天材料测试实验室

4. 镀膜与表面工程企业

5. 真空设备制造商与系统集成商

 

上海伯东是德国 普发 Pfeiffer  真空设备, 美国  KRI 考夫曼离子源, 日本  NS 离子蚀刻机, 美国 inTEST 高低温冲击测试机, 美国  HVA 真空阀门, 美国  Gel-pak 芯片包装盒,比利时原装进 口 Europlasma 等离子表面处理机 , 日本  Atonarp过程质谱仪  和  美国 Ambrell 感应加热设备 等进口知名品牌的指定代理商 .我们真诚期待与您的合作!

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