真空质谱计

要说近年来被公认增长最快的分析仪器，毫无疑问非质谱仪莫属。据美国acs网站统计，目前国际上排名前十的仪器厂商中，有七家都在从事质谱仪的研发和生产。就中国而言，对质谱仪的需求也在快速增长。质谱分析是一种测量离子质荷比（质量-电荷比）的分析方法。首先通过电离源将样品中各组分电离成离子，接着在高真空的质量分析器中，在电磁场的作用下主要根据质荷比（带电离子质量/所带电荷的数量）将离子进行分离，使这些离子最后在探测器上产生可以被互相区分的信号。对于不同的组分，电离生成的离子不同——故而质谱可以被用于鉴定样品中的不同组分。质谱仪基本结构示意图质谱技术发展至今已逾百年，质谱工作者们站在彼此的肩头，将一个简单的物理现象在理论和实践上推到如今的高度，使其成为了分析领域最重要的方法之一。目前质谱已不仅是常规化学分析中的重要手段，逐渐也开始被用于生命科学、国土安全、食品安全、临床医学检测和空间技术等热门领域。质谱技术的应用领域越来越广泛但我们知道，传统的实验室台式质谱仪昂贵、耗能、连接气路管道、需要强力真空泵，并且经常需要前端的分离系统，机体往往庞大笨重。若要应用于临床、机场安检、食品安全等原位现场测量场景，仪器必须小型化。不过，说小型化就小型化，你问过真空系统的意见了吗？没错，在小型化质谱仪的设计中，最大的一个挑战在于真空系统。上面在简介质谱仪工作原理的时候，已经提到，“真空”是质谱仪内部工作的必要条件。保持高真空度可以防止分子、离子、电子之间发生碰撞，避免噪声的产生。也就是说，真空度越高，质谱仪的信噪比越好。 遗憾的是，真空系统往往比较笨重，小型质谱仪也只能选择小型的真空泵，而泵速的下降，会直接导致系统真空度降低，这会严重影响质量分析器及探测器的正常运行。而从目前的研究结果来看，质谱的背景噪声主要来自探测器端，这源于一个叫离子反馈的作用。 常见的质谱探测器（如mcp、电子倍增器/em）都是将离子转化为电子；电子被电场加速、倍增并最终检出。而加速的电子会和残余气体分子碰撞，产生正离子。这些正离子在电场中会反向运动，再次轰击产生电子，这个过程称为离子反馈（ion feedback，ifb）。由于正离子反向运动是需要时间的，所以离子反馈所产生的信号与真实信号本身并不会叠加，反而成为了噪声/杂峰的重要来源。离子反馈（ion feedback，ifb）过程示意图而低真空度下较高浓度的气体分子是客观存在的，因此相比于控制离子生成，更为明智的做法是控制生成离子的走向。但如今四级杆及离子阱质谱仪一般采用的电子倍增器（em），却并没有办法解决这一问题。 新探测器技术的出现，成为了质谱仪小型化的一个关键。 小质谱仪不要慌，滨松gen3 mcp来了微通道板（mcp）也是应用于质谱仪中的一种常用探测器，特别是tof-ms。但传统的两片结构的mcp（见下图a）和电子倍增器（em）等其他传统质谱探测器一样，残留的气体分子也会发生电离生成正离子，并返回mcp形成离子反馈。不过，滨松最新推出的拥有三级结构的mcp，通过实现控制离子走向的策略，成功解决了上面说到的问题。传统两片结构（bi-planer mode）和滨松最新三级结构（triode mode）mcp的结构和电位对比滨松最新推出的适用于小型质谱仪的gen3 mcp 滨松gen3 mcp采用了这样的结构设计：在mcp出口和打拿极之间加入栅网电极构成三级结构，栅网电极作为阳极（负高压模式下接地），后端打拿极和mcp入口则被设置为等电位，这样残留的气体分子电离生成的正离子会从栅网电极向打拿极运动，并被打拿极俘获。这种三级的创新结构设计可以避免电离正离子返回mcp，从而在源头上解决了暗电流的问题。下图是三级结构的滨松gen3 mcp和传统两级mcp电流输出结构在不同真空度下的实验数据对比。传统两片结构（bi-planer mode）和滨松最新三级结构（triode mode）mcp的实测噪声（暗电流）对比 可以明显的看出，在105增益下，传统的2片mcp电流输出型组件在真空度高于10-3pa的情况下即会发生离子反馈。而对于三级结构的gen3 mcp，即使真空度降低到1pa，仍然不会发生离子反馈。凭借在低真空度下的优异表现，加上小巧的尺寸（有效面积直径：14mm），滨松gen3 mcp将会大大释放束缚在质谱仪真空系统上的缰绳，方便开发者开发更为灵活便携、功耗更低、更适合现场使用的小型质谱仪。滨松gen3 mcp有效面积直径：14mm滨松致力于光电技术探索60余年，在质谱探测器的研究也已有40余年的历史，可为质谱应提供mcp、em、离子化光源等产品。2018年我们推出了，并也将继续推出更多应用于质谱的新品（文章底部的小编传送门中，有部分新品链接）。希望通过探测技术的原始创新，从最底层技术出发，稳定而坚实地推动最终质谱应用的发展。

仪器信息网讯 2024年4月18日，“大型质谱仪真空系统全新组合，革新质谱仪的节能之道”普发真空SmartVane产品推介会成功举办。该活动线上线下同步举行，整场活动精彩纷呈，高潮迭起，吸引了众多行业内外人士的目光，反响热烈。普发真空作为全球领先的真空技术解决方案的供应商之一，从1958年发明涡轮分子泵至今，在全球分析仪器、科研探索、真空镀膜、半导体制造以及尖端工业等领域。真空系统是质谱仪的主要组成部分，在质谱测定过程中，凡是有样品分子和离子通过以及存在的地方都必须抽成高真空。在本次推介会上，普发真空中国技术支持马良详细介绍了实验室中理想的无漏油真空解决方案以及SplitFlow + SmartVane 真空系统组合产品在大型质谱领域的应用。SmartVane作为一款密封的旋片泵，摒弃了传统轴封设计，避免漏油问题，特别适用于质谱分析。其出色的低噪音特性，为实验室提供了一个更为安静的工作环境，特别是在低于10 hPA的压力环境下，其静音效果更为显著。紧凑而精巧的设计，不仅简化了安装流程，更使得与其他设备的连接变得轻而易举。更值得一提的是，SmartVane还搭载了集成的节能IPM电机，有效降低了运行成本，同时大幅减少了维护成本，延长维护周期，极大地提升了使用效率。此外，它还配备了智能通信选项，为用户提供了更加便捷、智能的操作体验。而与SmartVane搭配使用的SplitFlow 350，则是一款炮筒式多口分子泵，其多抽口设计使得在差分系统中，仅凭一台泵即可实现多台泵的效果。SplitFlow 350不仅功耗低（功耗降低10-30%）、抽气速度快、气体压缩比高，还配备了优化的操控系统、集成的分子泵控制器，防护等级高达IP 44/NEMA 12，并通过了UL/CSA认证。此外，采用集成的转子温度测量功能，确保了分子泵的稳定性和安全性，为用户提供了更加安心、高效的使用体验。在直播过程中，普发真空中国分析仪器行业经理黄杰以及普发真空德国分析仪器行业经理Eduard Weber均亲临现场，为观众答疑解惑，分享产品使用的经验与心得。同时，众多行业专家、以及新老客户也都积极参与。普发真空中国技术支持马良（左二）、普发真空德国分析仪器行业经理Eduard Weber（右二）和普发真空中国分析仪器行业经理黄杰（右一）现场答疑现场演示为了感谢广大网友的积极参与，直播活动还特别设置了现场抽奖环节。此次普发真空SmartVane产品推介会的成功举办，不仅为广大用户提供了优质的解决方案分享，还生动的展示了普发真空在分析技术领域的创新实力。关于普发真空普发真空- (Stock Exchange Symbol PFV, ISIN DE0006916604)-作为全球领先的真空技术解决方案的供应商之一。我们不仅拥有全系列的复合轴承及全磁悬浮涡轮分子泵, 同时还拥有各种前级真空泵，检漏仪，真空计， 质谱仪以及真空管件腔体和系统解决方案。 从普发真空发明涡轮分子泵至今, 我们在全球分析仪器、工业、科研、镀膜和半导体领域，始终代表着创新的解决方案和高品质的产品。公司自1890年创立至今百余年始终走在世界前沿， 在全球拥有 4,000 多名员工和20 多家分公司。普发真空是Busch Group的一员，Busch Group 是全球最大的真空泵、真空系统、鼓风机、压缩机和废气净化系统制造商之一。Busch Group 旗下拥有普旭真空解决方案(Busch Vacuum Solutions)、普发真空(Pfeiffer Vacuum)及商先创环保科技(centrotherm clean solutions)三大知名品牌。

p 　　 strong 仪器信息网 /strong 2020年4月17号，上海——近日，普发真空推出全新单级油封式旋片泵Hena 50 和 Hena 70。这两款泵专为质谱仪系统的高要求而设计，根据尺寸和转速的变化，抽速在 32 m³ /h和 59 m³ /h 之间，其集成的油雾分离器可确保排气清洁。泵本身同时配备变频器，能够在全球范围内以单相输入和相同的50和60 Hz额定功率使用。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202004/uepic/63eb4489-ba8f-4181-97e9-95e712987da1.jpg" title=" 图片 1.png" alt=" 图片 1.png" / /p p /p p style=" text-align: center " 图片说明：Hena 普发真空旋片泵 /p p 　　Hena系列真空泵性能高且极为可靠，这源自于其在目标压力范围内的恒定的高流量、可调节抽速和低末端真空度。另外，泵中的高油量及低油温的运行方式也确保了较长的维护间隔和运行时间。 /p p 　　凭借自身出色的牢固性和可靠性，Hena 50 和 Hena 70 可以提高整体可利用性。同时，由于它们较低的噪声水平和高效的油分离器，也能轻松进行集成。Hena 50 和 Hena 70 已通过 UL（美国保险商试验所） & nbsp 和 IEC（国际电工委员会） 61010 认证，多个世界化标准组织的认可表明了普发真空Hena 50和Hena 70单级油封式旋片泵的安全与可靠，是各类实验室的理想之选。 /p