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半导体分析仪原理

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半导体分析仪原理相关的论坛

  • 【分享】气体分析仪的各种分析原理

    测量气体成分的流程分析仪表。在很多生产过程中,特别是在存在化学反应的生产过程中,仅仅根据温度、压力、流量等物理参数进行自动控制常常是不够的。例如,在合成氨生产中,仅控制合成塔的温度、压力、流量并不能保证最高的合成率,必须同时分析进气的化学成分,控制氢气和氮气的最佳比例,才能获得较高的生产率。又如在锅炉的燃烧控制中除需控制燃料与助燃空气的比例外,还必须在线分析烟道的化学成分,据此改变助燃空气的供给量,使炉子获得最高的热效率。此外,在排出有害气体的工厂中,也必须采用气体分析仪对有害气体进行连续监视,以防止危害工人健康或污染环境或引起爆炸等恶性事故。由于被分析气体的千差万别和分析原理的多种多样,气体分析仪的种类繁多。常用的有热导式气体分析仪、电化学式气体分析仪和红外线吸收式分析仪等。1、热导式气体分析仪  一种物理类的气体分析仪表。它根据不同气体具有不同热传导能力的原理,通过测定混合气体导热系数来推算其中某些组分的含量。这种分析仪表简单可靠,适用的气体种类较多,是一种基本的分析仪表。但直接测量气体的导热系数比较困难,所以实际上常把气体导热系数的变化转换为电阻的变化,再用电桥来测定。热导式气体分析仪的热敏元件主要有半导体敏感元件和金属电阻丝两类。半导体敏感元件体积小、热惯性小,电阻温度系数大,所以灵敏度高,时间滞后小。在铂线圈上烧结珠形金属氧化物作为敏感元件,再在内电阻、发热量均相等的同样铂线圈上绕结对气体无反应的材料作为补偿用元件(图1)。这两种元件作为两臂构成电桥电路,即是测量回路。半导体金属氧化物敏感元件吸附被测气体时,电导率和热导率即发生变化,元件的散热状态也随之变化。元件温度变化使铂线圈的电阻变化,电桥遂有一不平衡电压输出,据此可检测气体的浓度。热导式气体分析仪的应用范围很广,除通常用来分析氢气、氨气、二氧化碳、二氧化硫和低浓度可燃性气体含量外,还可作为色谱分析仪中的检测器用以分析其他成分。

  • 【资料】气体检测仪与分析仪的原理和区别

    气体检测仪是一种气体泄露浓度检测的仪器仪表工具,主要是指便携式/手持式的,相对比较简易。常用的传感器原理有催化燃烧、电化学、PID光离子化、半导体技术。 气体分析仪是测量气体成分的流程分析仪表。在很多生产过程中,特别是在存在化学反应的生产过程中,仅仅根据温度、压力、流量等物理参数进行自动控制常常是不够的。例如,在合成氨生产中,仅控制合成塔的温度、压力、流量并不能保证最高的合成率,必须同时分析进气的化学成分,控制氢气和氮气的最佳比例,才能获得较高的生产率。又如在锅炉的燃烧控制中除需控制燃料与助燃空气的比例外,还必须在线分析烟道的化学成分,据此改变助燃空气的供给量,使炉子获得最高的热效率。此外,在排出有害气体的工厂中,也必须采用气体分析仪对有害气体进行连续监视,以防止危害工人健康或污染环境或引起爆炸等恶性事故。由于被分析气体的千差万别和分析原理的多种多样,气体分析仪的种类繁多。常用的有热导式气体分析仪、电化学式气体分析仪和红外线吸收式分析仪等。

  • 半导体晶片温度控制中制冷原理说明

    半导体晶片温度控制是目前针对半导体行业所推出的控温设备,无锡冠亚半导体晶片温度控制采用全密闭循环系统进行制冷加热,制冷加热的温度不同,型号也是不同,同时,在选择的时候,也需要注意制冷原理。  半导体晶片温度控制制冷系统运行中是使用某种工质的状态转变,从较低温度的热源汲取必需的热量Q0,通过一个消费功W的积蓄过程,向较热带度的热源发出热量Qk。在这一过程中,由能量守恒取 Qk=Q0 + W。为了实现半导体晶片温度控制能量迁移,之初强制有使制冷剂能达到比低温环境介质更低的温度的过程,并连续不断地从被冷却物体汲取热量,在制冷技巧的界线内,实现这一过程有下述几种根基步骤:相变制冷:使用液体在低温下的蒸发过程或固体在低温下的消溶或升华过程向被冷却物体汲取热量。平常空调器都是这种制冷步骤。气体膨胀制冷:高压气体经绝热膨胀后可达到较低的温度,令低压气体复热可以制冷。气体涡流制冷:高压气体通过涡流管膨胀后可以分别为热、冷两股气流,使用凉气流的复热过程可以制冷。热电制冷:令直流电通过半导体热电堆,可以在一端发生冷效应,在另一端发生热效应。  半导体晶片温度控制在运行过程中,高温时没有导热介质蒸发出来,而且不需要加压的情况下就可以实现-80~190度、-70~220度、-88~170度、-55~250度、-30~300度连续控温。半导体晶片温度控制的原理和功能对使用人员来说有诸多优势: 因为只有膨胀腔体内的导热介质才和空气中的氧气接触(而且膨胀箱的温度在常温到60度之间),可以达到降低导热介质被氧化和吸收空气中水分的风险。  半导体晶片温度控制中制冷原理上如上所示,用户在操作半导体晶片温度控制的时候,需要注意其制冷的原理,在了解之后更好的运行半导体晶片温度控制。

  • 半导体芯片失效分析实验室汇总

    半导体芯片失效分析实验室汇总随着半导体技术的发展,芯片已经成为现代电子产品中不可缺少的部分。然而,芯片在长时间运行后可能会出现失效或故障,这将导致电子产品无法正常使用。为了解决这个问题,半导体芯片失效分析实验室应运而生。半导体芯片失效分析实验室是一种专门用于分析芯片故障原因和找出解决方案的实验室。它主要由多种设备和技术组成,包括光学显微镜、扫描电子显微镜、离子注入系统、穿透电子显微镜、电子束刻蚀机等。半导体芯片失效分析实验室可以用于以下方面的分析:1.失效分析如果芯片出现了故障,失效分析可以用来找出导致问题的原因。分析的过程通常包括对芯片进行非常规测试,如X射线衍射、扫描探针显微镜和热分析等,以找出故障根源,如堆积缺陷、擦除缺陷、漏电等。2.质量控制半导体芯片失效分析实验室也可以用于质量控制,以确保每个芯片都符合准确的规格和标准。质量控制分析通常包括对芯片进行成品检验,如外观检查、电性能测量和可靠性测试等。半导体芯片失效分析实验室汇总1.北京软件产品质量检测检验中心芯片失效分析实验室(简称:北软检测)成立于2002 年7月。北软芯片失效分析实验室可以进行全流程的失效分析,可靠性测试,安全验证等。主要包括点针工作站(Probe Station)、反应离子刻蚀(RIE)、微漏电侦测系统(EMMI)、X-Ray检测(2D X-ray,3D X-ray)、超声波扫描显微就(SAT)、缺陷切割观察系统(FIB系统)、体式显微镜、金相显微镜、研磨台(定点研磨,非定点研磨,封装研磨)、激光黑胶层取出系统(自动decap,laser decap)、自动曲线追踪仪(IV)、切割制样模块、扫描电镜(SEM)、能谱成分分析(EDX)、交变温湿度试验箱、高温储存试验、低温存储试验、温湿度存储试验等。通讯地址:北京市海淀区东北旺西路8号中关村软件园3A楼联系人:赵工?2.南京微电子技术研究所半导体芯片失效分析实验室南京微电子技术研究所半导体芯片失效分析实验室是国内最早成立的芯片失效分析实验室之一。实验室配备有先进的设备和技术,可对芯片的物理结构、器件参数、芯片性能、线路连接等方面进行全面的分析和测试。3.上海半导体研究所失效分析实验室上海半导体研究所失效分析实验室成立于2005年,是一家具备IC生产能力的高新技术企业。实验室在芯片失效分析领域积累了丰富的经验和成果,并不断引入先进的设备和技术,为客户提供高水平的技术支持和服务。4.北京中科微电子有限公司失效分析实验室北京中科微电子有限公司是一家专业从事半导体封装测试与分析的公司。实验室配备有一批优秀的专业技术人员和一流的设备,能够为客户提供全面、高效的失效分析服务。5.惠州半导体失效分析中心惠州半导体失效分析中心是惠州市政府支持的创新创业平台,依托留学海归、国内外知名院校科研机构等优势资源,致力于半导体失效分析领域的研发和服务。6.中国电子科技集团公司第十四研究所该实验室成立于20世纪80年代,针对集成电路芯片的失效问题,建立了先进的实验室设备和完整的芯片失效分析技术流程。这些技术流程包括非常规样品处理、样品制备、分析测试和故障分析定位等。该实验室能够对各种类型的芯片进行失效分析,如DRAM、NOR FLASH、SRAM、Flip Chip等。7.中国电子科技集团公司第五十五研究所该实验室成立于20世纪90年代,主要研究领域是空间电子电路可靠性和失效分析。在芯片失效分析方面,该实验室研究了很多芯片失效的根本原因和解决办法。例如,该实验室率先提出了在高温下检测集成电路失效的方法,推出了系列失效分析和故障定位技术。8.中国航天科工集团有限公司第六十所该实验室成立于20世纪90年代初期,由中国第一位半导体芯片设计师胡启恒教授领导,主要研究集成电路的失效分析和检测。该实验室在失效分析方面的主要技术包括侵入式和非侵入式技术、信号分析、快速失效分析以及优化分析等。此外,该实验室还开创了集成电路失效分析的新技术领域。9.南京微米尺度材料分析与应用国家级实验室该实验室拥有完整的半导体芯片失效分析实验平台及技术团队,能够进行芯片性能评估、芯片分析、缺陷定位和失效机理研究等多方面的工作,可为企业提供完整的半导体芯片失效分析服务。10.北京微电子所半导体芯片失效分析实验室该实验室依托于北京微电子所,能够利用所拥有的半导体芯片分析技术和完善的实验平台,提供专业的半导体芯片失效分析服务,包括芯片失效原因分析、失效机理研究、失效模拟与验证等多方面的服务。11.武汉微纳电子制造国家工程研究中心半导体芯片失效分析实验室武汉微纳电子制造国家工程研究中心依托于华中科技大学,其半导体芯片失效分析实验室拥有全套高端的半导体芯片失效分析仪器,为企业提供完整的半导体芯片失效分析服务,涉及芯片失效原因分析、失效机理研究、失效模拟与验证等多方面的服务。12.上海微电子设备有限公司半导体芯片失效分析实验室该实验室作为上海微电子设备有限公司的技术支持,结合上海微电子设备有限公司的芯片检测与分析设备,可为企业提供完整的半导体芯片失效分析服务,包括芯片失效原因分析、失效机理研究、失效模拟与验证等多方面的服务。以上仅是部分中国半导体芯片失效分析实验室,随着技术的不断更新和进步,相信未来将会涌现更多实验室,并且实验室之间也将进行更多的协作与交流,加速半导体芯片失效分析技术的发展和普及。国内较为知名的半导体芯片失效分析实验室还有中芯国际、台积电、联芯科技等。这些实验室拥有一流的实验设备和技术人才,可以开展多种类型的半导体芯片失效分析工作,并为客户提供专业的技术支持和服务。此外,在国际上也有多家著名的半导体芯片失效分析实验室,如SiliconExpert、IEEE Components Partitioning and Analysis Center等。这些实验室不仅具备高水平的技术装备和技术人才,还通过与多家知名公司合作,积累了丰富的经验和数据资源。同时,这些实验室还开展了大量的研究工作,不断推动半导体芯片失效分析领域的发展。总之,半导体芯片失效分析实验室在提高半导体芯片可靠性方面起着至关重要的作用。希望通过本文的介绍,可以帮助大家了解半导体芯片失效分析实验室的相关情况,为半导体芯片失效分析工作提供参考和支持。[img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/05/202305240713065889_2888_3233403_3.png[/img]

  • 【转】常用气体分析仪的各种分析原理介绍

    测量气体分析仪的流程分析仪表。在很多生产过程中,特别是在存在化学反应的生产过程中,仅仅根据温度、压力、流量等物理参数进行自动控制常常是不够的。例如,在合成氨生产中,仅控制合成塔的温度、压力、流量并不能保证最高的合成率,必须同时分析进气的化学成分,控制氢气和氮气的最佳比例,才能获得较高的生产率。又如在锅炉的燃烧控制中除需控制燃料与助燃空气的比例外,还必须在线分析烟道的化学成分,据此改变助燃空气的供给量,使炉子获得最高的热效率。此外,在排出有害气体的工厂中,也必须采用气体分析仪对有害气体进行连续监视,以防止危害工人健康或污染环境或引起爆炸等恶性事故。由于被分析气体的千差万别和分析原理的多种多样,气体分析仪的种类繁多。常用的有热导式气体分析仪、电化学式气体分析仪和红外线吸收式分析仪等。   1、热导式气体分析仪   一种物理类的气体分析仪表。它根据不同气体具有不同热传导能力的原理,通过测定混合气体导热系数来推算其中某些组分的含量。这种分析仪表简单可靠,适用的气体种类较多,是一种基本的分析仪表。但直接测量气体的导热系数比较困难,所以实际上常把气体导热系数的变化转换为电阻的变化,再用电桥来测定。热导式气体分析仪的热敏元件主要有半导体敏感元件和金属电阻丝两类。半导体敏感元件体积小、热惯性小,电阻温度系数大,所以灵敏度高,时间滞后小。在铂线圈上烧结珠形金属氧化物作为敏感元件,再在内电阻、发热量均相等的同样铂线圈上绕结对气体无反应的材料作为补偿用元件(图1)。这两种元件作为两臂构成电桥电路,即是测量回路。半导体金属氧化物敏感元件吸附被测气体时,电导率和热导率即发生变化,元件的散热状态也随之变化。元件温度变化使铂线圈的电阻变化,电桥遂有一不平衡电压输出,据此可检测气体的浓度。热导式气体分析仪的应用范围很广,除通常用来分析氢气、氨气、二氧化碳、二氧化硫和低浓度可燃性气体含量外,还可作为色谱分析仪中的检测器用以分析其他成分。   2、电化学式气体分析仪   一种化学类的气体分析仪表。它根据化学反应所引起的离子量的变化或电流变化来测量气体成分。为了提高选择性,防止测量电极表面沾污和保持电解液性能,一般采用隔膜结构。常用的电化学式分析仪有定电位电解式和伽伐尼电池式两种。定电位电解式分析仪(图2)的工作原理是在电极上施加特定电位,被测气体在电极表面就产生电解作用,只要测量加在电极上的电位,即可确定被测气体特有的电解电位,从而使仪表具有选择识别被测气体的能力。伽伐尼电池式分析仪(图3)是将透过隔膜而扩散到电解液中的被测气体电解,测量所形成的电解电流,就能确定被测气体的浓度。通过选择不同的电极材料和电解液来改变电极表面的内部电压从而实现对具有不同电解电位的气体的选择性。   3、红外线吸收式分析仪   根据不同组分气体对不同波长的红外线具有选择性吸收的特性而工作的分析仪表。测量这种吸收光谱可判别出气体的种类;测量吸收强度可确定被测气体的浓度。红外线分析仪的使用范围宽,不仅可分析气体成分,也可分析溶液成分,且灵敏度较高,反应迅速,能在线连续指示,也可组成调节系统。工业上常用的红外线气体分析仪的检测部分由两个并列的结构相同的光学系统组成。   一个是测量室,一个是参比室。两室通过切光板以一定周期同时或交替开闭光路。在测量室中导入被测气体后,具有被测气体特有波长的光被吸收,从而使透过测量室这一光路而进入红外线接收气室的光通量减少。气体浓度越高,进入到红外线接收气室的光通量就越少;而透过参比室的光通量是一定的,进入到红外线接收气室的光通量也一定。因此,被测气体浓度越高,透过测量室和参比室的光通量差值就越大。这个光通量差值是以一定周期振动的振幅投射到红外线接收气室的。接收气室用几微米厚的金属薄膜分隔为两半部,室内封有浓度较大的被测组分气体,在吸收波长范围内能将射入的红外线全部吸收,从而使脉动的光通量变为温度的周期变化,再可根据气态方程使温度的变化转换为压力的变化,然后用电容式传感器来检测,经过放大处理后指示出被测气体浓度。除用电容式传感器外,也可用直接检测红外线的量子式红外线传感器,并采用红外干涉滤光片进行波长选择和配以可调激光器作光源,形成一种崭新的全固体式红外气体分析仪。这种分析仪只用一个光源、一个测量室、一个红外线传感器就能完成气体浓度的测量。此外,若采用装有多个不同波长的滤光盘,则能同时分别测定多组分气体中的各种气体的浓度。   与红外线分析仪原理相似的还有紫外线分析仪、光电比色分析仪等,在工业上也用得较多。

  • 【资料】半导体硅材料中杂质元素的分析方法

    上传了硅材料中杂质元素的分析方法国家标准——《GB4298-84 半导体硅材料中杂质元素的中子活化分析方法》,这是目前唯一能查到的与多晶硅体金属杂质分析相关的国标。[URL=http://www.instrument.com.cn/download/shtml/121679.shtml]GB 4298-84半导体硅材料中杂质元素的中子活化分析方法[/URL]

  • AI技术如何助力半导体失效分析?

    AI技术如何助力半导体失效分析? [b]来源:[color=#ff0000] 黄承梁 蔡司显微镜 2024年08月13日 08:01 江苏[/color][/b] 随着显微镜技术的发展,半导体用户对显微镜的需求已经不仅仅停留在微观结构的成像上,而是希望通过[b]硬件和软件方案的相结合,提高失效分析(FA)的效率、准确率,并尽可能的减少人工操作带来的不确定性。[/b] 为此,蔡司提供[b]客制化的软件解决方案[/b],利用AI技术,在分类(classification)、图像分割(segmentation)和图像处理(processing)三大应用方向上助力半导体失效分析。 [img=,690,354]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/09/202409061534025783_9117_2942222_3.jpg!w690x354.jpg[/img] [b]01 图像处理: 提升SEM短扫描时间图像的质量[/b] SEM成像的一大挑战是快速的扫描和高信噪比的图像的矛盾。有时候为了追求高效率的分析或者减少电子束对敏感样品的辐照,我们会减少电子束扫描时间,但这会由于信噪比降低而影响图像质量。[b]使用AI降噪技术,我们在不丢失图像细节的情况下提升了原始图片的信噪比,从而兼顾了高效率和高图像质量。 [img=,690,394]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/09/202409061534258081_4451_2942222_3.jpg!w690x394.jpg[/img]02 图像处理: 提高XRM大视野扫描的分辨率[/b] 在三维X射线无损分析中也面临着类似的难题。高分辨的成像意味着缩小成像视野,有没有方法可以实现高效的大视野高分辨成像呢?利用[b]基于深度学习的DeepScout功能[/b],我们使用局部的高分辨扫描作为训练模型,把大视野(LFOV)扫描的低分辨图像恢复成高分辨图像,从而实现了[b]大视野和高分辨兼得,把分析效率提升了数倍。 [img=,690,324]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/09/202409061534476641_1527_2942222_3.jpg!w690x324.jpg[/img][/b] [i][font=等线]▲蔡司X射线显微镜三维成像的先进封装样品虚拟截面,左:大视野扫描的原始图片;右: [i]AI恢复处理的高分辨图片[/i] [b]03 图像分割和分类: 从SEM图片中提取缺陷并分类[/b] 在化合物半导体的衬底缺陷检测中,需要的对大量的SEM图片(如CL或ECCI图片)进行分析,区分并统计缺陷类型。[b]借助机器学习算法,我们能够准确地从ECCI图片的背景中提取出位错和表面颗粒物的分布,自动完成缺陷分类和缺陷密度的计算。 [img=,690,345]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/09/202409061535038929_4618_2942222_3.jpg!w690x345.jpg[/img][/b] [i]▲蔡司场发射扫描电镜拍摄的GaN晶圆的电子通道衬度图像(ECCI),左:原始图片;右:AI图形识别和分割处理后,红点为表面颗粒物,黄点为位错分布[/i] [b]04 分类和定制化的自动工作流程: 自动寻找目标结构、拍图和识别异常[/b] 我们还可以把一种或多种AI的显微镜应用和自动化的显微镜操作结合,形成[b]全自动的完整分析流程[/b]。例如这一案例中用户需要对样品上特定区域的DRAM晶体管进行连续的大面积拍摄,然后识别并分析异常。我们提供了完整的自动化工作流程,使电镜能够在数毫米长宽的样品上自动寻找所有的目标结构,把目标结构居中,并自动调节倍率、对焦、亮度对比度,成像保存,然后移动到下一位置重复上述步骤,最后在所有的图片中识别出异常结构。 [img=,690,219]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/09/202409061536252137_1491_2942222_3.jpg!w690x219.jpg[/img] [i]▲使用可视化编程工具实现自动的DRAM样品拍摄和异常结构检测[/i] 可以看到[b]AI技术的快速发展为显微分析和失效分析带来了创新和便利[/b],把AI和显微镜结合在一些半导体失效分析场景可以[b]提高分析效率及减少人为错误,从繁琐的重复性工作中解放工程师的双手,从而极大地提高实验室的产出。[/b][/font][/i]

  • 【实战宝典】半导体行业应用了哪些在线元素分析技术?

    【实战宝典】半导体行业应用了哪些在线元素分析技术?

    问题描述:半导体行业应用了哪些在线元素分析技术?解答:[font=宋体]众所周知,在半导体产业中,金属污染会引起芯片良率下降,特定的污染问题还会导致半导体器件不同的缺陷,因此需要严格控制所有制程中金属杂质的引入。为此半导体行业特别需要高效、高灵敏度的在线元素分析技术以满足生产需求。现普遍使用专门针对半导体产业特点的全自动监测系统。包括用[/font]VPD[font=宋体]([/font]vaporphase decomposition[font=宋体])[/font]-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICPMS[/color][/url]/MS[font=宋体]分析监测晶圆表面超痕量金属、用[/font]CSI-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICPMS[/color][/url]/MS[font=宋体]在线监测各制程中所使用的电子级化学品(包括酸、碱、有机溶剂等)的金属元素含量,[/font]SEMIGED-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICPMS[/color][/url]/MS[font=宋体]进行全自动半导体高纯气体直接进样分析。代表性的供应商有日本[/font]IASInc.[font=宋体],美国[/font]ESI[font=宋体]等。[/font]VPD-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICPMS[/color][/url]/MS[font=宋体](图[/font]9-2[font=宋体])系统包括晶圆的传送和定位、进行[/font]VPD[font=宋体]处理、滴加酸液进行扫描、吸取扫描液导入[/font][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url]/MS[font=宋体]进行分析、出具报告等环节全部自动进行,最大程度避免了污染,减小实验误差,实现超痕量分析。[/font][align=center][img=,361,186]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/07/202207121212552791_8152_3389662_3.jpg!w463x249.jpg[/img][/align][align=center][font=宋体]图[/font]9-2[font=宋体]晶圆[/font]VPD-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICPMS[/color][/url]/MS[font=宋体]检测系统[/font][/align]CSI-[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICPMS[/color][/url]/MS[font=宋体]系统首先需要考虑采样点的选取,然后进行自动样品采集、稀释、自动标准品加入、测试、出局报告等。图[/font]9-3[font=宋体]是一个来自[/font]ESI[font=宋体]公司的监控体系示例。[/font][align=center][img=,426,290]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/07/202207121213013004_918_3389662_3.jpg!w555x387.jpg[/img][/align][font=宋体]图[/font][font='Times New Roman','serif']9-3 [/font][font=宋体]化学品金属含量实时监控体系([/font][font='Times New Roman','serif']ESI[/font][font=宋体])[/font]以上内容来自仪器信息网《样品前处理实战宝典》

  • 半导体器件/材料焊接层\填充层空洞分析手段-超声波扫描显微镜

    半导体器件芯片内部失效分析 超声波扫描显微镜(扫描频率最高可以达到2G). 其主要是针对半导体器件 ,芯片,材料内部的失效分析.其可以检查到:1.材料内部的晶格结构,杂质颗粒.夹杂物.沉淀物.2. 内部裂纹. 3.分层缺陷.4.空洞,气泡,空隙http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/emyc1002.gif请点激链接:半导体器件芯片失效分析 芯片内部分层,孔洞气泡失效分析C-SAM的叫法很多有,扫描声波显微镜或声扫描显微镜或扫描声学显微镜或超声波扫描显微镜(Scanning acoustic microscope)总概c-sam(sat)测试。XRAY 与C-SAM区别XRAY:X射线可以穿过塑封料并对包封内部的金属部件成像,因此,它特别适用于评价由流动诱导应力引起的引线变形 在电路测试中,引线断裂的结果是开路,而引线交叉或引线压在芯片焊盘的边缘上或芯片的金属布线上,则表现为短路。X射线分析也评估气泡的产生和位置,塑封料中那些直径大于1毫米的大空洞,很容易探测到. 而小于1毫米的小气泡空洞,分层.就非常难检测到.用X射线检测芯片焊盘的位移较为困难,因为焊盘位移相对于原来的位置来说更多的是倾斜而不是平移,所以,在用X射线分析时必须从侧面穿过较厚的塑封料来检测。检测芯片焊盘位移更好的方法是用剖面法,这已是破坏性分析了。C-SAM:由于超声波具有不用拆除组件外部封装之非破坏性检测能力,根据其对空气的灵敏度非常强的特性.故C-SAM可以有效的检出IC构装中因水气或热能所造成的破坏如﹕脱层、气孔及裂缝…等。 超声波在行经介质时,若遇到不同密度或弹性系数之物质时,即会产生反射回波。而此种反射回波强度会因材料密度不同而有所差异.C-SAM即最利用此特性来检出材料内部的缺陷并依所接收之讯号变化将之成像。因此,只要被检测的IC上表面或内部芯片构装材料的接口有脱层、气孔、裂缝…等缺陷时,即可由C-SAM影像得知缺陷之相对位置C-SAM服务超声波扫描显微镜(C-SAM)主要使用于封装内部结构的分析,因为它能提供IC封装因水气或热能所造成破坏分析,例如裂缝、空洞和脱层。C-SAM内部造影原理为电能经由聚焦转换镜产生超声波触击在待测物品上,将声波在不同接口上反射或穿透讯号接收后影像处理,再以影像及讯号加以分析。C-SAM可以在不需破坏封装的情况下探测到脱层、空洞和裂缝,且拥有类似X-Ray的穿透功能,并可以找出问题发生的位置和提供接口数据。主要应用范围:· 晶元面处脱层· 锡球、晶元、或填胶中之裂缝· 晶元倾斜· 各种可能之孔洞(晶元接合面、锡球、填胶…等)· 覆晶构装之分析C-SAM的主要特性: 非破坏性、无损伤检测内部结构 可分层扫描、多层扫描 实施、直观的图像及分析 缺陷的测量及百分比的计算 可显示材料内部的三维图像 对人体是没有伤害的 可检测各种缺陷(裂纹、分层、夹杂物、附着物、空洞、孔洞、晶界边界等)C-SAM的主要应用领域: 半导体电子行业:半导体晶圆片、封装器件、红外器件、光电传感器件、SMT贴片器件、MEMS等; 材料行业:复合材料、镀膜、电镀、注塑、合金、超导材料、陶瓷、金属焊接、摩擦界面等; 生物医学:活体细胞动态研究、骨骼、血管的研究等;

  • 【分享】半导体致冷--珀尔帖效应(全解析)

    【分享】半导体致冷--珀尔帖效应(全解析)

    半导体致冷--珀尔帖效应(全解析)整理:nemoium1. 珀尔帖效应 图(1)是由X及Y两种不同的金属导线所组成的封闭线路,通上电源之后,A点的热量被移到B点,导致A点温度降低,B点温度升高,这就是著名的Peltier effect.http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105061047_292770_1786353_3.gif图1 对帕尔帖效应的物理解释是:电荷载体在导体中运动形成电流。由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级,当它从高能级向低能级运动时,便释放出多余的能量;相反,从低能级向高能级运动时,从外界吸收能量。能量在两材料的交界面处以热的形式吸收或放出。 1837年,俄国物理学家愣次(Lenz,1804~1865)发现,电流的方向决定了吸收还是产生热量,发热(制冷)量的多少与电流的大小成正比,比例系数称为“帕尔帖系数”。  Q=л·I=a·Tc·I,其中л=a·Tc  式中:Q——放热或吸热功率  π——比例系数,称为珀尔帖系数  I——工作电流  a——温差电动势率  Tc——冷接点温度2.半导体致冷器件结构和原理 致冷器的名称相当多,如 Peltier cooler、thermoelectric、thermoelectric cooler (简称 T.E 或 T.E.C)、thermoelectric module,另外又称为热帮浦 (heat pump)。 致冷器是由许多N型和P型半导体之颗粒互相排列而成,而NP之间以一般的导体相连接而成一完整线路,通常是铜、铝或其它金属导体,最后由两片陶瓷片像夹心饼干一样夹起来,陶瓷片必须绝缘且导热良好,外观如下图2和3所示,看起来像三明治。 一个实际的TEC器件如图2http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105061052_292775_1786353_3.gif图2其内部结构如下图3http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105061047_292769_1786353_3.gif图3内部实物图如下:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105070924_292991_1786353_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105070924_292992_1786353_3.jpg 其工作原理是由直流电源提供电子流所需的能量,通上电源后,电子负极(-)出发,首先经过P型半导体,于此吸热量,到了N型半导体,又将热量放出,每经过一个NP模块,就有热量由一边被送到令外一边造成温差而形成冷热端。冷热端分别由两片陶瓷片所构成,冷端要接热源。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105061047_292771_1786353_3.gif 图4http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105061056_292776_1786353_3.jpg图5http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105070925_292994_1786353_3.gif 图6一个演示flash,点击start开始。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/201105061134225660_01_0_3.swf3.应用http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105061057_292778_1786353_3.jpg、图7http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105070926_292996_1786353_3.jpg4. 应用TEC器件温度控制一个温度控制原理图如图8:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105061047_292768_1786353_3.gif图8TEC的功能实现取决于供电电流的方向,通过改变电流方向实现制热或者制冷。TEC的控制也比较简单,已经有专门的驱动IC,比如MAX1968原理图如下:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2011/05/201105061103_292779_1786353_3.gif 图9半导体制冷片作为特种冷源,在技术应用上具有以下的优点和特点:1、 不需要任何制冷剂,可连续工作,没有污染源没有旋转部件,不会产生回转效应,没有滑动部件是一种固体片件,工作时没有震动、噪音、寿命长,安装容易。2、 半导体制冷片具有两种功能,既能制冷,又能加热,制冷效率一般不高,但制热效率很高,永远大于1。因此使用一个片件就可以代替分立的加热系统和制冷系统。3、 半导体制冷片是电流换能型片件,通过输入电流的控制,可实现高精度的温度控制,再加上温度检测和控制手段,很容易实现遥控、程控、计算机控制,便于组成自动控制系统。4、 半导体制冷片热惯性非常小,制冷制热时间很快,在热端散热良好冷端空载的情况下,通电不到一分钟,制冷片就能达到最大温差。5、 半导体制冷片的反向使用就是温差发电,半导体制冷片一般适用于中低温区发电。6、 半导体制冷片的单个制冷元件对的功率很小,但组合成电堆,用同类型的电堆串、并联的方法组合成制冷系统的话,功率就可以做的很大,因此制冷功率可以做到几毫瓦到上万瓦的范围。7、 半导体制冷片的温差范围,从正温90℃到负温度130℃都可以实现。

  • 【实战宝典】半导体集成电路制造工艺控制,需要用到哪些分析技术?

    【实战宝典】半导体集成电路制造工艺控制,需要用到哪些分析技术?

    问题描述:半导体集成电路制造工艺控制,需要用到哪些分析技术?解答:[font=宋体]微量污染物可影响半导体芯片产品的可靠性,甚至造成产品失效。因此,在接收原材料、生产制造过程、故障检测阶段以及整个装配和包装过程中,就应对污染物含量进行检测,降低污染。[/font][font=宋体]分析仪器,包括[color=#3333ff]电感耦合等离子体质谱仪[/color]([/font][font='Times New Roman', serif][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/font][font=宋体])、[color=#3333ff]气相[/color]质谱仪[/font][font='Times New Roman', serif]([color=#3333ff]GC-MS[/color])[/font][font=宋体],傅里叶红外光谱([/font][font='Times New Roman', serif]FT-IR[/font][font=宋体])[/font][font='Times New Roman', serif],[/font][font=宋体]差式扫描量热仪([/font][font='Times New Roman', serif]DSC[/font][font=宋体]),[color=#3333ff]离子色谱仪[/color]([/font][font='Times New Roman', serif]IC[/font][font=宋体])[/font][font='Times New Roman', serif],[/font][font=宋体]自动滴定仪等,是半导体和电子产品制造领域不可或缺的工具。[/font][align=center][b][font='Times New Roman', serif][img=,501,219]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/07/202207051336508908_4908_3389662_3.jpg!w501x218.jpg[/img][/font][/b][/align][align=center][font=宋体]半导体集成电路制造与分析技术[/font][/align][align=center][font=宋体][img=,403,344]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/07/202207051338299155_5299_3389662_3.jpg!w403x344.jpg[/img][img=,403,344]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/07/202207051338299155_5299_3389662_3.jpg!w403x344.jpg[/img][/font][/align][align=center][font='Times New Roman', serif][img]file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg[/img][/font][/align][align=center][font=宋体]前道工艺与分析技术[/font][/align][align=center][font=宋体][img=,403,352]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/07/202207051338450296_3640_3389662_3.jpg!w403x352.jpg[/img][img=,403,352]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/07/202207051338450296_3640_3389662_3.jpg!w403x352.jpg[/img][/font][/align][align=center][font='Times New Roman', serif][img]file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.jpg[/img][/font][/align][font=宋体][/font][align=center]后道工艺与分析技术[/align]以上内容来自仪器信息网《[color=#3333ff]ICP-MS[/color]实战宝典》

  • 基于半导体制冷片的高精度温度控制系统-仪器温控-成果推广

    基于半导体制冷片的高精度温度控制系统-仪器温控-成果推广

    基于半导体制冷片的高精度温度控制系统成果简介半导体制冷片是利用特殊半导体材料构成的PN结产生Peltier效应制成,具有无噪声、体积小、结构简单、加热制冷切换方便、冷热转换具有可逆性等优点。化工安全组对基于半导体制冷片温控系统的影响因素进行了全面、系统分析和实验研究,设计完成了大功率、高可靠性的半导体制冷片驱动电路,并积累了半导体制冷片加热制冷切换双向温控算法的丰富经验,形成了半导体制冷片整套的研究方法和应用手段。目前,半导体制冷片的高精度温度控制系统已应用在产品中。系统组成http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302242_595303_3112929_3.png图1 基于半导体制冷片的温度控制单元结构http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302242_595304_3112929_3.jpg图2 高精度温度控制系统硬件组成技术指标(1)温度范围:0~120℃;(2)控温精度:±0.05℃;(3)半导体制冷片驱动电路能够最大支持20V 15A输出。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302243_595305_3112929_3.jpg 图3 0℃和120℃温度控制曲线图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302243_595306_3112929_3.jpg 图4 37.8℃温度控制过程曲线图 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302243_595307_3112929_3.jpg 图5 37.8℃稳态控制精度曲线图技术特点(1)高精度温度采集电路:创新性采用比率法和激励换向技术,系统温度分辨力达到0.001℃,检测精度达到±0.01℃。(2)大功率高可靠性的半导体制冷驱动:采用H桥电路形式实现半导体制冷片加热制冷方式的切换,解决了该类驱动电路无死区防护、功率小等问题;设计引入滤波和保护电路,大大增强了半导体制冷片的寿命及驱动电路的可靠性。(3)双向多模式温控:温控策略充分考虑半导体制冷片加热制冷输出功率差异、功率随温度变化以及系统加热制冷方式切换的随机性等因素,综合采用了单点与扫描结合、高低温分段处理、随环境温度变化动态调节等多重温控调节方式。获得研发资助情况浙江省公益项目前期应用示范情况已用于微量蒸气压测定仪产品中的温度控制,温度范围为0~120℃,控温精度为±0.05℃,驱动电路输出12V/10A。相关产品已通过批量试产,温控系统运行稳定可靠,可复制性强,实现成本低,适合于批量生产。转化应用前景半导体制冷片因加热制冷切换方便、结构简单、系统噪音小、控温精确度高以及成本低等优点,有望在科学仪器温度控制、温度发生和电气设备散热等领域获得广泛应用。特别是随着仪器仪表尤其是生命科学仪器、化学分析仪器等逐渐向高精度、小型化方向快速发展,高精度的小型温度控制系统需求越来越旺盛,因此半导体制冷片具有良好的应用前景。合作方式(1)技术转让;(2)委托开发;(3)双方联合开发。应用领域分析仪器、医疗仪器、生命科学测试仪器、家用电器等领域中高精度的恒温、匀速升降温等多模式的温度控制,以及电气装置散热等。联系人:杨遂军;联系电话:0571- 86872415、0571-87676266;Email: yangsuijun1@sina.com。微信公众号:中国计量大学工贸所工贸所网站:itmt.cjlu.edu.cn中国计量大学工业与商贸计量技术研究所中国计量大学是以“计量、测试、标准”为特色的院校,主要培养测试技术、仪器开发方向的专属人才。中国计量大学工业与商贸计量技术研究所是学校为进一步推动高水平研究团队的建设而在2014年设立的两个学科特区之一,主要针对工业生产与贸易往来中关乎国计民生的计量测试问题,以新方法、技术、设备及评价为研究对象,主要研究方向为化工产品及工艺安全测试技术与仪器、零部件无损检测技术与设备、光栅信号处理与齿轮精密测量,涉及的单元技术有高精度温度检测技术、快速热电传感技术、高稳态温度场发生技术、低热惰性高压容器制备工艺、激光和电磁加热、非稳态传热反演、基于幅值分割原理的光栅信号数字细分、光栅信号短周期误差补偿、机器视觉高精度尺寸测量。研究所同时是化工产品安全测试技术及仪器浙江省工程实验室,先后承担国家重大科学仪器设备开发专项、国家公益性行业科研专项、国家自然基金、973等国家级项目,科研经费超千万。现有专职科研人员9人、工程技术人员2人、在读研究生30余人、行政与科研管理人员3人。“应用驱动、产研融合”是研究所的标签,以应用驱动为前提,通过方法技术化、技术产品化、产品市场化,将科研成果落脚于实际应用,为经济与社会发展提供推动力,同时为研究所提供持续发展所需资金、影响力、信息等各类资源的支撑,目前研究所已拥有2家产业化公司。

  • 基于半导体制冷片的高精度温度控制系统

    基于半导体制冷片的高精度温度控制系统

    成果简介 半导体制冷片是利用特殊半导体材料构成的PN结产生Peltier效应制成,具有无噪声、体积小、结构简单、加热制冷切换方便、冷热转换具有可逆性等优点。化工安全组对基于半导体制冷片温控系统的影响因素进行了全面、系统分析和实验研究,设计完成了大功率、高可靠性的半导体制冷片驱动电路,并积累了半导体制冷片加热制冷切换双向温控算法的丰富经验,形成了半导体制冷片整套的研究方法和应用手段。目前,半导体制冷片的高精度温度控制系统已应用在产品中。系统组成http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607121459_600117_3112929_3.jpg图1 基于半导体制冷片的温度控制单元结构http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607121500_600118_3112929_3.png图2 高精度温度控制系统硬件组成技术指标(1)温度范围:0~120℃;(2)控温精度:±0.05℃;(3)半导体制冷片驱动电路能够最大支持20V 15A输出。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607121500_600119_3112929_3.jpg图3 0℃和120℃温度控制曲线图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607121500_600120_3112929_3.jpg图4 37.8℃温度控制过程曲线图 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/07/201607121500_600121_3112929_3.jpg图5 37.8℃稳态控制精度曲线图技术特点(1)高精度温度采集电路:创新性采用比率法和激励换向技术,系统温度分辨力达到0.001℃,检测精度达到±0.01℃。(2)大功率高可靠性的半导体制冷驱动:采用H桥电路形式实现半导体制冷片加热制冷方式的切换,解决了该类驱动电路无死区防护、功率小等问题;设计引入滤波和保护电路,大大增强了半导体制冷片的寿命及驱动电路的可靠性。(3)双向多模式温控:温控策略充分考虑半导体制冷片加热制冷输出功率差异、功率随温度变化以及系统加热制冷方式切换的随机性等因素,综合采用了单点与扫描结合、高低温分段处理、随环境温度变化动态调节等多重温控调节方式。获得研发资助情况浙江省公益项目前期应用示范情况已用于微量蒸气压测定仪产品中的温度控制,温度范围为0~120℃,控温精度为±0.05℃,驱动电路输出12V/10A。相关产品已通过批量试产,温控系统运行稳定可靠,可复制性强,实现成本低,适合于批量生产。转化应用前景半导体制冷片因加热制冷切换方便、结构简单、系统噪音小、控温精确度高以及成本低等优点,有望在科学仪器温度控制、温度发生和电气设备散热等领域获得广泛应用。特别是随着仪器仪表尤其是生命科学仪器、化学分析仪器等逐渐向高精度、小型化方向快速发展,高精度的小型温度控制系统需求越来越旺盛,因此半导体制冷片具有良好的应用前景。合作方式(1)技术转让;(2)委托开发;(3)双方联合开发。应用领域分析仪器、医疗仪器、生命科学测试仪器、家用电器等领域中高精度的恒温、匀速升降温等多模式的温度控制,以及电气装置散热等。联系人:杨遂军;联系电话:0571-86872415、0571-87676266;Email:yangsuijun1@sina.com;工贸所网址:http://itmt.cjlu.edu.cn;工贸所微信公众号:中国计量大学工贸所。中国计量大学工业与商贸计量技术研究所简介 中国计量大学是以“计量、测试、标准”为特色的院校,主要培养测试技术、仪器开发方向的专属人才。 中国计量大学工业与商贸计量技术研究所是学校为进一步推动高水平研究团队的建设而在2014年设立的两个学科特区之一,主要针对工业生产与贸易往来中关乎国计民生的计量测试问题,以新方法、技术、设备及评价为研究对象,主要研究方向为化工产品及工艺安全测试技术与仪器、零部件无损检测技术与设备、光栅信号处理与齿轮精密测量,涉及的单元技术有高精度温度检测技术、快速热电传感技术、高稳态温度场发生技术、低热惰性高压容器制备工艺、激光和电磁加热、非稳态传热反演、基于幅值分割原理的光栅信号数字细分、光栅信号短周期误差补偿、机器视觉高精度尺寸测量。研究所同时是化工产品安全测试技术及仪器浙江省工程实验室,先后承担国家重大科学仪器设备开发专项、国家公益性行业科研专项、国家自然基金、973等国家级项目,科研经费超千万。现有专职科研人员9人、工程技术人员2人、在读研究生30余人、行政与科研管理人员3人。 “应用驱动、产研融合”是研究所的标签,以应用驱动为前提,通过方法技术化、技术产品化、产品市场化,将科研成果落脚于实际应用,为经济与社会发展提供推动力,同时为研究所提供持续发展所需资金、影响力、信息等各类资源的支撑,目前研究所已拥有2家产业化公司。 更多研究所介绍请登录研究所网站itmt.cjlu.edu.cn或微信公众号。

  • 气体分析仪与检测仪的区别

    气体分析仪是测量气体成分的流程分析仪表。在很多生产过程中,特别是在存在化学反应的生产过程中,仅仅根据温度、压力、流量等物理参数进行自动控制常常是不够的。例如,在合成氨生产中,仅控制合成塔的温度、压力、流量并不能保证最高的合成率,必须同时分析进气的化学成分,控制氢气和氮气的最佳比例,才能获得较高的生产率。又如在锅炉的燃烧控制中除需控制燃料与助燃空气的比例外,还必须在线分析烟道的化学成分,据此改变助燃空气的供给量,使炉子获得最高的热效率。此外,在排出有害气体的工厂中,也必须采用气体分析仪对有害气体进行连续监视,以防止危害工人健康或污染环境或引起爆炸等恶性事故。由于被分析气体的千差万别和分析原理的多种多样,气体分析仪的种类繁多。常用的有热导式气体分析仪、电化学式气体分析仪和红外线吸收式分析仪等。    气体检测仪是一种气体泄露浓度检测的仪器仪表工具,主要是指便携式和手持式的,相对比较简易。常用的传感器原理有催化燃烧、电化学、PID光离子化、半导体技术。 智能氧化锆氧量分析仪是一种实用可靠的自动化分析仪表。能与各种电动单元仪表、常规显示记录仪表及DCS集散控制系统配合作用,可对锅炉、窑炉、加热炉等燃烧设备在燃烧过程中所产生的烟气含量进行快速、正确的在线检测分析。以实现低氧燃烧控制,达到节能目的,减少环境污染。

  • 【转帖】气体分析仪器现状与发展趋势

    气体分析仪器现状与发展趋势一、气体分析技术介绍(1) 人工采样法传统的分析方法如化学分析法、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]法较多采用人工采样法。人工采样法的特点是采用人工取样的方式,抽取某一时点的样气进行分析。它的缺点是显而易见的:必须对气体进行人工取样,在实验室进行分析,其中操作者的操作技能对分析的精度有很大影响;只能单一成份地逐个进行检测分析,不具备多重输入和信号处理功能;分析费时费力,响应速度慢,效率低,难以实时地反映工况信息。 (2) 连续采样法连续采样法主要有红外线式、紫外线式和热导式三种测量方法。连续采样法的特点是采用不同测量方法的气体分析系统都由采样预处理系统和分析仪表两部分组成,采样探头将被测气体从烟道或管道中引出并进行预处理后,连续送入仪器的气体室中,分析仪器通过不同的方法完成气体浓度的测量。上述三种测量方法的系统集成方式、适应性和性价比有很大的区别。应用最广泛的红外线式气体分析仪基于非色散红外吸收光谱(NDIR)的原理,其测量方法是基于气体对红外线进行选择性吸收的原理,当被测气体通过测量管道时吸收红外光源发出的特定频率光(与被测气体成分有关)使光强衰减,测出光强的衰减程度即确定了被测气体的浓度。紫外线式气体分析仪是基于被测气体对紫外光选择性的辐射吸收原理,可以测量SO2、NOx、HCl、NH3等气体,但在同等性能、功能情况下仪器价格较高。热导式气体分析仪的工作原理是利用各种气体不同的热导系数,即具有不同的热传导速率来进行测量的。当被测气体以恒定的流速流入分析仪器时,热导池内的铂热电阻丝的阻值会因被测气体的浓度变化而变化,运用惠斯顿电桥将阻值信号转换成电信号,通过电路处理将信号放大、温度补偿、线性化,使其成为测量值。热导式气体分析器的应用范围很广,如H2、Cl2、NH3、CO2、Ar、He、SO2、H2中的O2、O2中的H2和N2中的H2等等;它的测量范围也很宽,在0%~100%围内均可测量。热导式分析仪器是一种结构简单、性能稳定、价廉、技术上较为成熟的仪器。但是热导式分析仪器对气体的压力波动、流量波动十分敏感,介质中水汽、颗粒等杂质对测量影响较大,所以必须安装复杂的采样预处理系统。(3) 现场在线测量法现场在线测量法中以半导体激光吸收光谱技术(DLAS)最为先进和最具有代表性。DLAS技术的特点是无需采样预处理系统,分析仪器直接安装在测量现场,通过一束穿过被测气体的激光光束来实现现场在线气体分析。DLAS技术可实现多种气体如CO、CO2、O2、HF、HCl、CH4、NH3、H20、H2S、HCN、C2H2、C2H4等的自动检测,适用于钢铁、冶金、石化、环保、生化、航天等各种领域。虽然DLAS技术与其他吸收光谱气体分析技术都利用吸收光谱技术来实现气体分析,但由于DLAS技术采用了独特的“单线光谱”技术和调制光谱技术,可不受背景气体交叉干扰和粉尘、视窗污染的干扰,并可自动修正气体温度、压力等气体参数变化的影响,因此可以将分析仪器直接安装在测量现场,实现其他光谱吸收技术无法或很难实现的现场在线连续气体测量。DLAS技术的优势在于能适应高温、高水分、高粉尘、强腐蚀性和高流速的被测气体环境,无需采样预处理系统,测量精度高,响应速度快。随着半导体激光气体分析技术的逐步成熟,相关光电元器件成本的显著下降,其性价比优势更为突出。在发达国家,半导体激光气体测量技术已逐步取代传统气体检测技术,在气体在线监测领域得到了日益广泛的应用。二、DLAS技术简介聚光科技研发生产的LGA-2000系列激光现场在线气体分析仪是基于DLAS技术开发的现场在线气体分析仪器。DLAS(Diode Laser Absorption Spectroscopy)是半导体激光吸收光谱技术的简称。该技术是利用激光能量被气体分子“选频”吸收形成吸收光谱的原理来测量气体浓度的一种技术。具体来说,半导体激光器发射出的特定波长的激光束穿过被测气体时,被测气体对激光束进行吸收导致激光强度产生衰减,激光强度的衰减与被测气体含量成正比,因此,通过测量激光强度衰减信息就可以分析获得被测气体的浓度。九十年代后,半导体激光器和光纤元件发展迅速,性能大大提高,价格大幅下降,室温工作、长寿命(100,000小时)、单模特性和较宽波长范围的半导体激光器被大量地生产出来并投入市场,一些高灵敏度的光谱技术如frequency modulation spectroscopy、cavity ringdown spectroscopy等也逐渐成熟,DLAS技术开始被较多地应用于科学和工程研究,发达国家的一些仪器公司也开始将DLAS技术应用于气体监测。由于DLAS技术较传统光谱检测技术具有显著的技术优势而得到了迅速推广。Focused Photonics,Inc.(FPI)是DLAS技术的主要开发厂商之一,FPI自主开发了拥有完全知识产权的全系列的激光气体分析产品,并广泛应用于钢铁、冶金、石化、环保、生化、航天等领域。FPI通过聚光科技(杭州)有限公司将该技术引入中国,结合中国各行业的实际需求,开发了LGA-2000系列激光现场在线气体分析仪、LGA-3000系列激光采样在线气体分析仪,并且在钢铁、焦化、石化、电力、环保、航天等行业取得了良好的应用。三、DLAS技术的特点DLAS技术的特点主要表现为:1.恶劣环境适应能力强,无需采样预处理系统,实现现场在线连续测量激光在线气体分析仪采用DLAS技术独有的“单线光谱”原理,使用非接触式激光测量方法,测量仪器与被测量气体环境隔离,其分析测量不受测量环境中背景气体、粉尘以及环境温度和压力的影响,具有高温、高粉尘、高水份、高腐蚀性、高流速等恶劣测量环境的良好适应性,避免了传统气体分析系统必需的复杂的采样预处理系统,从而实现了现场在线连续测量。2.克服了背景气体、水分和粉尘的吸收干扰,测量精度大大提高DLAS独特的“单线光谱”技术、频率扫描技术、谱线展宽自动修正技术克服了背景气体、水分和粉尘的吸收干扰,修正了温度和压力等气体参数变化对气体浓度测量的影响,而且系统直接对现场气体进行测量,气体信息不失真。相对于传统的气体测量技术,这些独特的测量技术和现场测量方法大大提高了测量的精度。3.响应速度快,实现工业过程实时在线管理DLAS技术进行气体分析不需采样预处理系统,节省了样气预处理的时间和样气在管道内的传输时间。系统可以达到毫秒级的响应速度,几乎是实时地反映过程气体浓度及其他参数变化状况,完全可以满足工业过程实时在线管理的需要。4.可同时检测多种气体参数,能测量分析多种气体,应用面广,仪器发展潜力大采用DLAS技术可同时在线测量气体的浓度、温度和流速等,并可实现多种气体如CO、CO2、O2、HF、HCl、CH4、NH3、H20、H2S、HCN、C2H2、C2H4等的自动检测,可广泛应用于钢铁、冶金、石化、环保、生化、航天等领域。较以往采用多种检测技术并进行系统集成而言,采用DLAS技术可大大简化仪器的结构,进而实现气体分析仪器的微型化、网络化(远距离数据无线传输)、智能化和自动化。5.光纤传输特性使系统的应用更加灵活,性价比更高DLAS技术采用的激光光源与常规光纤有良好的兼容性,所以可以将半导体激光器放置在中央处理单元内,把光纤输出的激光通过树形光纤分路耦合器同时耦合到多根光纤,不同的光纤把激光传递到几个不同的测量位置,对这几个不同位置的气体同时进行测量,从而实现分布式的在线气体监测分析。采用光纤后测量系统的抗电磁干扰能力、适应恶劣环境和防爆环境的能力非常强;整套测量系统的成本大大降低;与传统的气体分析系统相比,配置更加灵活,性价比也更高。

  • 【分享】气体分析仪器现状与技术比较

    气体分析仪器现状与技术比较1、气体分析技术介绍 (1)人工采样法 传统的分析方法如化学分析法、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]法较多采用人工采样法。人工采样法的特点是采用人工取样的方式,抽取某一时点的样气进行分析。它的缺点是显而易见的:必须对气体进行人工取样,在实验室进行分析,其中操作者的操作技能对分析的精度有很大影响;只能单一成份地逐个进行检测分析,不具备多重输入和信号处理功能;分析费时费力,响应速度慢,效率低,难以实时地反映工况信息。 (2)连续采样法 连续采样法主要有红外线式、紫外线式和热导式三种测量方法。连续采样法的特点是采用不同测量方法的气体分析系统都由采样预处理系统和分析仪表两部分组成,采样探头将被测气体从烟道或管道中引出并进行预处理后,连续送入仪器的气体室中,分析仪器通过不同的方法完成气体浓度的测量。上述三种测量方法的系统集成方式、适应性和性价比有很大的区别。 应用最广泛的红外线式气体分析仪基于非色散红外吸收光谱(NDIR)的原理,其测量方法是基于气体对红外线进行选择性吸收的原理,当被测气体通过测量管道时吸收红外光源发出的特定频率光(与被测气体成分有关)使光强衰减,测出光强的衰减程度即确定了被测气体的浓度。 紫外线式气体分析仪是基于被测气体对紫外光选择性的辐射吸收原理,可以测量SO2、NOx、HCl、NH3等气体,但在同等性能、功能情况下仪器价格较高。 热导式气体分析仪的工作原理是利用各种气体不同的热导系数,即具有不同的热传导速率来进行测量的。当被测气体以恒定的流速流入分析仪器时,热导池内的铂热电阻丝的阻值会因被测气体的浓度变化而变化,运用惠斯顿电桥将阻值信号转换成电信号,通过电路处理将信号放大、温度补偿、线性化,使其成为测量值。热导式气体分析器的应用范围很广,如H2、Cl2、NH3、CO2、Ar、He、SO2、H2中的O2、O2中的H2和N2中的H2等等;它的测量范围也很宽,在0%~100%围内均可测量。热导式分析仪器是一种结构简单、性能稳定、价廉、技术上较为成熟的仪器。但是热导式分析仪器对气体的压力波动、流量波动十分敏感,介质中水汽、颗粒等杂质对测量影响较大,所以必须安装复杂的采样预处理系统。 (3)现场在线测量法 现场在线测量法中以半导体激光吸收光谱技术(DLAS)最为先进和最具有代表性。DLAS技术的特点是无需采样预处理系统,分析仪器直接安装在测量现场,通过一束穿过被测气体的激光光束来实现现场在线气体分析。DLAS技术可实现多种气体如CO、CO2、O2、HF、HCl、CH4、NH3、H20、H2S、HCN、C2H2、C2H4等的自动检测,适用于钢铁、冶金、石化、环保、生化、航天等各种领域。 虽然DLAS技术与其他吸收光谱气体分析技术都利用吸收光谱技术来实现气体分析,但由于DLAS技术采用了独特的“单线光谱”技术和调制光谱技术,可不受背景气体交叉干扰和粉尘、视窗污染的干扰,并可自动修正气体温度、压力等气体参数变化的影响,因此可以将分析仪器直接安装在测量现场,实现其他光谱吸收技术无法或很难实现的现场在线连续气体测量。 DLAS技术的优势在于能适应高温、高水分、高粉尘、强腐蚀性和高流速的被测气体环境,无需采样预处理系统,测量精度高,响应速度快。随着半导体激光气体分析技术的逐步成熟,相关光电元器件成本的显著下降,其性价比优势更为突出。在发达国家,半导体激光气体测量技术已逐步取代传统气体检测技术,在气体在线监测领域得到了日益广泛的应用。

  • 分析老化试验箱对半导体材料测试的方案

    分析老化试验箱对半导体材料测试的方案

    为什么要检测半导体材料呢?因为在大部分电器的电路板上都存在半导体材料,他们在使用过程中都会发生老化,为了解其使用周期,厂家会使用[url=http://www.linpin.com/][b]老化试验箱[/b][/url]进行检测,以延缓老化的周期。  首先,我们要明确测试半导体材料的真正含义:在一般情况下,半导体电导率随温度的提升而提升,恰好与金属导体相反。通常测试半导体材料时,需要使用到昂贵的高速自动设备,然后使其在电性能条件下可调的测试台上进行测试。若是大于标称性能范围,可以进行功能(逻辑)和参数(速度)测试,此时,信号升降、时间等参数能够达到皮秒级。当可控测试环境中只有一个设备作为电负载时,信号转换很快,能够测量到设备的真实参数。[align=center][img=,348,348]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206091615019967_7392_1037_3.jpg!w348x348.jpg[/img][/align]  但在进行老化测试时,需要考虑到产品的产量和同时测试多个设备。我们可以在大型印刷电路板上安装多个设备,这种大型印刷电路板称为老化板,这些设备在老化板上并联在一起。由于老化板上安装的设备较多,进行老化测试时,容性和感性负载会给速度测试带来阻碍。所以我们通常不能用老化来测试所有的功能。只能在某些情况下,使用老化试验箱特殊的系统设计技术来测试老化环境下的速度性能。  老化试验箱进行的老化试验可以指的任意一方面,无论是每一件器件还是所有的器件都可以进行,但使用这一方法需要减少老化板的密度,当密度降低就会减少产量。  对于使用老化试验箱对半导体进行测试是必不可少的,因为他不仅能测试其性能参数,更重要的是它能检验其产品质量,保障设备质量,为设备的出厂报价护航。

  • 变压器油用半导体TGS813检测器的灵敏度及故障分析?

    大家好,请问变压器专用色谱柱配合半导体检测器TGS813使用时,色谱峰为什么分不开,理论上半导体检测器的灵敏度要高于TCD检测器,但测试结果却不然,色谱柱配合离线色谱仪的TCD检测器使用时,色谱峰的分离效果很好,请大家帮我分析一下是什么原因,是那个环节出问题了,是不是与进样方式有关系呢,是不是进样速度不够快呢?

  • 【分享】半导体探测器

    【分享】半导体探测器

    半导体探测器(semiconductor detector)是以半导体材料为探测介质的辐射探测器。最通用的半导体材料是锗和硅,其基本原理与气体电离室相类似。半导体探测器发现较晚,1949年麦凯(K.G.McKay)首次用α 射线照射PN结二极管观察到输出信号。5O年代初由于晶体管问世后,晶体管电子学的发展促进了半导体技术的发展。半导体探测器有两个电极,加有一定的偏压。当入射粒子进入半导体探测器的灵敏区时,即产生电子-空穴对。在两极加上电压后,电荷载流子就向两极作漂移运动﹐收集电极上会感应出电荷,从而在外电路形成信号脉冲。但在半导体探测器中,入射粒子产生一个电子-空穴对所需消耗的平均能量为气体电离室产生一个离子对所需消耗的十分之一左右,因此半导体探测器比闪烁计数器和气体电离探测器的能量分辨率好得多。半导体探测器的灵敏区应是接近理想的半导体材料,而实际上一般的半导体材料都有较高的杂质浓度,必须对杂质进行补偿或提高半导体单晶的纯度。通常使用的半导体探测器主要有结型、面垒型、锂漂移型和高纯锗等几种类型(下图由左至右)。金硅面垒型探测器1958年首次出现,锂漂移型探测器60年代初研制成功,同轴型高纯锗(HPGe)探测器和高阻硅探测器等主要用于能量测量和时间的探测器陆续投入使用,半导体探测器得到迅速的发展和广泛应用。[img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2009/12/200912291643_192752_1615922_3.jpg[/img]

  • 【分享】关于半导体检测分析设备ICP-MS的日常维护

    [img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=152866]关于半导体检测分析设备[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url]的日常维护[/url]摘要:介绍了半导体检测设备ICP—MS在半导体3-业中的发展及几个重要组成部件的功用,着重介绍了该设备各主要部件的维护。

  • 【实战宝典】半导体ICP-MS分析用到的样品瓶如何清洗?

    问题描述:半导体[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url]分析用到的样品瓶如何清洗?解答:[font=宋体][color=black]通常,半导体样品中痕量金属含量非常低,低的空白是质量控制的重要方面。空白来源多样,其中之一就是分析时使用到的器皿。[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]PFA , LDPE[/color][/font][font=宋体][color=black]等样品瓶应用广泛,其沾污的控制对于半导体[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black][url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url][/color][/font][font=宋体][color=black]分析至关重要。在样品瓶用于半导体样品分析时,需要进行合理的清洗。[/color][/font][font=宋体][color=black]典型样品瓶清洗步骤如下:[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]5%[/color][/font][font=宋体][color=black]硝酸([/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]HNO3[/color][/font][font=宋体][color=black])浸泡一周[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]5%[/color][/font][font=宋体][color=black]盐酸([/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]HCl[/color][/font][font=宋体][color=black])浸泡一周[/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]5%[/color][/font][font=宋体][color=black]氢氟酸([/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]HF[/color][/font][font=宋体][color=black])浸泡一周[/color][/font][font=宋体][color=black]超纯水([/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]UPW[/color][/font][font=宋体][color=black])浸泡一周[/color][/font][font=宋体][color=black]超纯水([/color][/font][font='Times New Roman','serif'][color=black]UPW[/color][/font][font=宋体][color=black])装满容器拧紧瓶盖[/color][/font]以上内容来自仪器信息网《[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/yp][color=#3333ff]ICP-MS[/color][/url]实战宝典》

  • 【分享】解读气体分析仪器的现状与发展趋势

    [color=#00FFFF] 这是专家的著作,本人将其拿来供大家学习。[/color]一、不同的气体分析技术比较 1、气体分析技术介绍 (1)人工采样法 传统的分析方法如化学分析法、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]法较多采用人工采样法。人工采样法的特点是采用人工取样的方式,抽取某一时点的样气进行分析。它的缺点是显而易见的:必须对气体进行人工取样,在实验室进行分析,其中操作者的操作技能对分析的精度有很大影响;只能单一成份地逐个进行检测分析,不具备多重输入和信号处理功能;分析费时费力,响应速度慢,效率低,难以实时地反映工况信息。 (2)连续采样法 连续采样法主要有红外线式、紫外线式和热导式三种测量方法。连续采样法的特点是采用不同测量方法的气体分析系统都由采样预处理系统和分析仪表两部分组成,采样探头将被测气体从烟道或管道中引出并进行预处理后,连续送入仪器的气体室中,分析仪器通过不同的方法完成气体浓度的测量。上述三种测量方法的系统集成方式、适应性和性价比有很大的区别。 应用最广泛的红外线式气体分析仪基于非色散红外吸收光谱(NDIR)的原理,其测量方法是基于气体对红外线进行选择性吸收的原理,当被测气体通过测量管道时吸收红外光源发出的特定频率光(与被测气体成分有关)使光强衰减,测出光强的衰减程度即确定了被测气体的浓度。 紫外线式气体分析仪是基于被测气体对紫外光选择性的辐射吸收原理,可以测量SO2、NOx、HCl、NH3等气体,但在同等性能、功能情况下仪器价格较高。 热导式气体分析仪的工作原理是利用各种气体不同的热导系数,即具有不同的热传导速率来进行测量的。当被测气体以恒定的流速流入分析仪器时,热导池内的铂热电阻丝的阻值会因被测气体的浓度变化而变化,运用惠斯顿电桥将阻值信号转换成电信号,通过电路处理将信号放大、温度补偿、线性化,使其成为测量值。热导式气体分析器的应用范围很广,如H2、Cl2、NH3、CO2、Ar、He、SO2、H2中的O2、O2中的H2和N2中的H2等等;它的测量范围也很宽,在0%~100%围内均可测量。热导式分析仪器是一种结构简单、性能稳定、价廉、技术上较为成熟的仪器。但是热导式分析仪器对气体的压力波动、流量波动十分敏感,介质中水汽、颗粒等杂质对测量影响较大,所以必须安装复杂的采样预处理系统。 (3)现场在线测量法 现场在线测量法中以半导体激光吸收光谱技术(DLAS)最为先进和最具有代表性。DLAS技术的特点是无需采样预处理系统,分析仪器直接安装在测量现场,通过一束穿过被测气体的激光光束来实现现场在线气体分析。DLAS技术可实现多种气体如CO、CO2、O2、HF、HCl、CH4、NH3、H20、H2S、HCN、C2H2、C2H4等的自动检测,适用于钢铁、冶金、石化、环保、生化、航天等各种领域。 虽然DLAS技术与其他吸收光谱气体分析技术都利用吸收光谱技术来实现气体分析,但由于DLAS技术采用了独特的“单线光谱”技术和调制光谱技术,可不受背景气体交叉干扰和粉尘、视窗污染的干扰,并可自动修正气体温度、压力等气体参数变化的影响,因此可以将分析仪器直接安装在测量现场,实现其他光谱吸收技术无法或很难实现的现场在线连续气体测量。 DLAS技术的优势在于能适应高温、高水分、高粉尘、强腐蚀性和高流速的被测气体环境,无需采样预处理系统,测量精度高,响应速度快。随着半导体激光气体分析技术的逐步成熟,相关光电元器件成本的显著下降,其性价比优势更为突出。在发达国家,半导体激光气体测量技术已逐步取代传统气体检测技术,在气体在线监测领域得到了日益广泛的应用。 二、DLAS技术简介 聚光科技研发生产的LGA-2000系列激光现场在线气体分析仪是基于DLAS技术开发的现场在线气体分析仪器。 DLAS(DiodeLaserAbsorptionSpectroscopy)是半导体激光吸收光谱技术的简称。该技术是利用激光能量被气体分子“选频”吸收形成吸收光谱的原理来测量气体浓度的一种技术。具体来说,半导体激光器发射出的特定波长的激光束穿过被测气体时,被测气体对激光束进行吸收导致激光强度产生衰减,激光强度的衰减与被测气体含量成正比,因此,通过测量激光强度衰减信息就可以分析获得被测气体的浓度。 九十年代后,半导体激光器和光纤元件发展迅速,性能大大提高,价格大幅下降,室温工作、长寿命(100,000小时)、单模特性和较宽波长范围的半导体激光器被大量地生产出来并投入市场,一些高灵敏度的光谱技术如frequencymodulationspectroscopy、cavityringdownspectroscopy等也逐渐成熟,DLAS技术开始被较多地应用于科学和工程研究,发达国家的一些仪器公司也开始将DLAS技术应用于气体监测。由于DLAS技术较传统光谱检测技术具有显著的技术优势而得到了迅速推广。 FocusedPhotonics,Inc.(FPI)是DLAS技术的主要开发厂商之一,FPI自主开发了拥有完全知识产权的全系列的激光气体分析产品,并广泛应用于钢铁、冶金、石化、环保、生化、航天等领域。 FPI通过聚光科技(杭州)有限公司将该技术引入中国,结合中国各行业的实际需求,开发了LGA-2000系列激光现场在线气体分析仪、LGA-3000系列激光采样在线气体分析仪,并且在钢铁、焦化、石化、电力、环保、航天等行业取得了良好的应用。 三、DLAS技术的特点 DLAS技术的特点主要表现为: 1.恶劣环境适应能力强,无需采样预处理系统,实现现场在线连续测量 激光在线气体分析仪采用DLAS技术独有的“单线光谱”原理,使用非接触式激光测量方法,测量仪器与被测量气体环境隔离,其分析测量不受测量环境中背景气体、粉尘以及环境温度和压力的影响,具有高温、高粉尘、高水份、高腐蚀性、高流速等恶劣测量环境的良好适应性,避免了传统气体分析系统必需的复杂的采样预处理系统,从而实现了现场在线连续测量。 2.克服了背景气体、水分和粉尘的吸收干扰,测量精度大大提高 DLAS独特的“单线光谱”技术、频率扫描技术、谱线展宽自动修正技术克服了背景气体、水分和粉尘的吸收干扰,修正了温度和压力等气体参数变化对气体浓度测量的影响,而且系统直接对现场气体进行测量,气体信息不失真。 相对于传统的气体测量技术,这些独特的测量技术和现场测量方法大大提高了测量的精度。 3.响应速度快,实现工业过程实时在线管理 DLAS技术进行气体分析不需采样预处理系统,节省了样气预处理的时间和样气在管道内的传输时间。系统可以达到毫秒级的响应速度,几乎是实时地反映过程气体浓度及其他参数变化状况,完全可以满足工业过程实时在线管理的需要。 4.可同时检测多种气体参数,能测量分析多种气体,应用面广,仪器发展潜力大 采用DLAS技术可同时在线测量气体的浓度、温度和流速等,并可实现多种气体如CO、CO2、O2、HF、HCl、CH4、NH3、H20、H2S、HCN、C2H2、C2H4等的自动检测,可广泛应用于钢铁、冶金、石化、环保、生化、航天等领域。较以往采用多种检测技术并进行系统集成而言,采用DLAS技术可大大简化仪器的结构,进而实现气体分析仪器的微型化、网络化(远距离数据无线传输)、智能化和自动化。 5.光纤传输特性使系统的应用更加灵活,性价比更高 DLAS技术采用的激光光源与常规光纤有良好的兼容性,所以可以将半导体激光器放置在中央处理单元内,把光纤输出的激光通过树形光纤分路耦合器同时耦合到多根光纤,不同的光纤把激光传递到几个不同的测量位置,对这几个不同位置的气体同时进行测量,从而实现分布式的在线气体监测分析。采用光纤后测量系统的抗电磁干扰能力、适应恶劣环境和防爆环境的能力非常强;整套测量系统的成本大大降低;与传统的气体分析系统相比,配置更加灵活,性价比也更高。

  • 基于半导体制冷片的高精度温度控制系统-生命科学测试仪器温控-成果推广

    基于半导体制冷片的高精度温度控制系统-生命科学测试仪器温控-成果推广

    基于半导体制冷片的高精度温度控制系统成果简介半导体制冷片是利用特殊半导体材料构成的PN结产生Peltier效应制成,具有无噪声、体积小、结构简单、加热制冷切换方便、冷热转换具有可逆性等优点。化工安全组对基于半导体制冷片温控系统的影响因素进行了全面、系统分析和实验研究,设计完成了大功率、高可靠性的半导体制冷片驱动电路,并积累了半导体制冷片加热制冷切换双向温控算法的丰富经验,形成了半导体制冷片整套的研究方法和应用手段。目前,半导体制冷片的高精度温度控制系统已应用在产品中。系统组成http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302259_595308_3112929_3.png 图1 基于半导体制冷片的温度控制单元结构http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302259_595309_3112929_3.jpg图2 高精度温度控制系统硬件组成技术指标(1)温度范围:0~120℃;(2)控温精度:±0.05℃;(3)半导体制冷片驱动电路能够最大支持20V 15A输出。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302314_595310_3112929_3.jpg 图3 0℃和120℃温度控制曲线图http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302314_595311_3112929_3.jpg 图4 37.8℃温度控制过程曲线图 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/05/201605302315_595312_3112929_3.jpg 图5 37.8℃稳态控制精度曲线图技术特点(1)高精度温度采集电路:创新性采用比率法和激励换向技术,系统温度分辨力达到0.001℃,检测精度达到±0.01℃。(2)大功率高可靠性的半导体制冷驱动:采用H桥电路形式实现半导体制冷片加热制冷方式的切换,解决了该类驱动电路无死区防护、功率小等问题;设计引入滤波和保护电路,大大增强了半导体制冷片的寿命及驱动电路的可靠性。(3)双向多模式温控:温控策略充分考虑半导体制冷片加热制冷输出功率差异、功率随温度变化以及系统加热制冷方式切换的随机性等因素,综合采用了单点与扫描结合、高低温分段处理、随环境温度变化动态调节等多重温控调节方式。获得研发资助情况浙江省公益项目前期应用示范情况已用于微量蒸气压测定仪产品中的温度控制,温度范围为0~120℃,控温精度为±0.05℃,驱动电路输出12V/10A。相关产品已通过批量试产,温控系统运行稳定可靠,可复制性强,实现成本低,适合于批量生产。转化应用前景半导体制冷片因加热制冷切换方便、结构简单、系统噪音小、控温精确度高以及成本低等优点,有望在科学仪器温度控制、温度发生和电气设备散热等领域获得广泛应用。特别是随着仪器仪表尤其是生命科学仪器、化学分析仪器等逐渐向高精度、小型化方向快速发展,高精度的小型温度控制系统需求越来越旺盛,因此半导体制冷片具有良好的应用前景。合作方式(1)技术转让;(2)委托开发;(3)双方联合开发。应用领域分析仪器、医疗仪器、生命科学测试仪器、家用电器等领域中高精度的恒温、匀速升降温等多模式的温度控制,以及电气装置散热等。联系人:杨遂军;联系电话:0571- 86872415、0571-87676266;Email: yangsuijun1@sina.com。微信公众号:中国计量大学工贸所工贸所网站:itmt.cjlu.edu.cn中国计量大学工业与商贸计量技术研究所中国计量大学是以“计量、测试、标准”为特色的院校,主要培养测试技术、仪器开发方向的专属人才。中国计量大学工业与商贸计量技术研究所是学校为进一步推动高水平研究团队的建设而在2014年设立的两个学科特区之一,主要针对工业生产与贸易往来中关乎国计民生的计量测试问题,以新方法、技术、设备及评价为研究对象,主要研究方向为化工产品及工艺安全测试技术与仪器、零部件无损检测技术与设备、光栅信号处理与齿轮精密测量,涉及的单元技术有高精度温度检测技术、快速热电传感技术、高稳态温度场发生技术、低热惰性高压容器制备工艺、激光和电磁加热、非稳态传热反演、基于幅值分割原理的光栅信号数字细分、光栅信号短周期误差补偿、机器视觉高精度尺寸测量。研究所同时是化工产品安全测试技术及仪器浙江省工程实验室,先后承担国家重大科学仪器设备开发专项、国家公益性行业科研专项、国家自然基金、973等国家级项目,科研经费超千万。现有专职科研人员9人、工程技术人员2人、在读研究生30余人、行政与科研管理人员3人。“应用驱动、产研融合”是研究所的标签,以应用驱动为前提,通过方法技术化、技术产品化、产品市场化,将科研成果落脚于实际应用,为经济与社会发展提供推动力,同时为研究所提供持续发展所需资金、影响力、信息等各类资源的支撑,目前研究所已拥有2家产业化公司。

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