Puhtausmetallien puhtauden havaitsemistekniikat

Seuraava on kattava analyysi uusimmista tekniikoista, tarkkuudesta, kustannuksista ja sovellusskenaarioista:

‌I. Viimeisimmät havaitsemistekniikat‌

1. ‌ICP-MS/MS-kytkentätekniikka‌

• ‌Periaate‌: Hyödyntää tandem -massaspektrometriaa (MS/MS) matriisihäiriöiden poistamiseksi yhdistettynä optimoidun esikäsittelyn kanssa (esim. Happojen pilkkominen tai mikroaaltouuntainen liukeneminen), mikä mahdollistaa metalli- ja metalloidien epäpuhtauksien hiventunnistuksen PPB -tasolla‌
• ‌Tarkkuus‌: havaitsemisraja niin alhainen kuin ‌0,1 ppb‌, sopiva ultra-puhtaisiin metalleihin (≥99,999% puhtaus) ‌
• ‌Maksaa‌: Korkean laitteen kustannukset (‌~285 000–285 000–714 000 USD‌), vaadittaessa ylläpito- ja toimintavaatimuksia

1. ‌Korkearesoluutioinen ICP-OES‌

• ‌Periaate‌: Kvantifikaatio epäpuhtaudet analysoimalla elementtikohtaiset emissiospektrit, jotka on tuotettu plasman viritys‌.
• ‌Tarkkuus‌: havaitsee PPM-tason epäpuhtaudet laajalla lineaarisella alueella (5–6 suuruusluokkaa), vaikka matriisin häiriöitä voi esiintyä‌.
• ‌Maksaa‌: Kohtuulliset laitteet kustannukset (‌~143 000 -143 000 -286 000 USD‌), Ihanteellinen rutiininomaisten korkeapuhtauksien metalleille (99,9% –99,99% puhtaus) erätestauksessa‌.

1. ‌Hehkupoistomassaspektrometria (GD-MS)‌

• ‌Periaate‌: Ionisoi suoraan kiinteiden näytteen pintoja liuoskontaminaation välttämiseksi, mikä mahdollistaa isotooppien runsausanalyysin‌.
• ‌Tarkkuus‌: havaitsemisrajat saavuttavat ‌ppt-tason‌, joka on suunniteltu puolijohdeluokan ultra-puhtaan metalleille (≥99,9999% puhtaus) ‌.
• ‌Maksaa‌: erittäin korkea (‌> 714 000 dollaria USD‌), rajoitettu edistyneisiin laboratorioihin‌.

1. ‌In situ -röntgenvaloelektronispektroskopia (XPS)‌

• ‌Periaate‌: Analysoi pintakemialliset tilat oksidikerrosten tai epäpuhtausfaasien havaitsemiseksi‌78.
• ‌Tarkkuus‌: Nanomittakaavan syvyyden resoluutio, mutta rajoittunut pinta -analyysiin‌.
• ‌Maksaa‌: korkea (‌~ 429 000 dollaria USD‌), monimutkaisella kunnossapidolla‌.

‌Ii. Suositellut havaitsemisratkaisut‌

Metallityypin, puhtausluokan ja budjetin perusteella suositellaan seuraavia yhdistelmiä:

1. ‌Ultra-PeRe-metallit (> 99,999%)‌

• ‌Tekniikka‌: ICP-MS/MS + GD-MS‌14
• ‌Edut‌: Kattaa jäljitys epäpuhtaudet ja isotooppianalyysi korkeimmalla tarkkuudella.
• ‌Sovellukset‌: puolijohdemateriaalit, ruiskutuskohteet.

1. ‌Tavalliset korkeapuhtausmetallit (99,9%–99,99%)‌

• ‌Tekniikka‌: ICP-OES + kemiallinen titraus‌24
• ‌Edut‌: kustannustehokas (‌yhteensä ~ 214 000 dollaria USD‌), tukee monielementtiä nopeaa havaitsemista.
• ‌Sovellukset‌: Teollisuus erittäin puhtaan tina, kupari jne.

1. ‌Jalometallit (AU, AG, PT)‌

• ‌Tekniikka‌: XRF + FIOR -määritys‌68
• ‌Edut‌: tuhoava seulonta (XRF) pariksi korkean tarkkuuden kemiallisen validoinnin kanssa; kokonaiskustannukset ‌~71 000–71 000–143 000 USD‌‌
• ‌Sovellukset‌: Korut, härkuharkot tai skenaariot, jotka vaativat näytteen eheyttä.

1. ‌Kustannusherkät sovellukset‌

• ‌Tekniikka‌: kemiallinen titraus + johtavuus/lämpöanalyysi‌24
• ‌Edut‌: kokonaiskustannukset ‌<29 000 dollaria USD‌, sopii pk -yrityksiin tai alustavaan seulontaan‌.
• ‌Sovellukset‌: Raaka-aineiden tarkastus tai paikan päällä laadunvalvonta.

‌III. Teknologian vertailu- ja valintaopas‌

yhteenveto

• ‌Prioriteetti tarkkuudella‌: ICP-MS/MS tai GD-MS erittäin korkealle metalleille, jotka vaativat merkittäviä budjetteja‌.
• ‌Tasapainoinen kustannustehokkuus‌: ICP-OES yhdistettynä kemiallisiin menetelmiin rutiininomaisissa teollisuussovelluksissa‌.
• ‌Tuhoamattomat tarpeet‌: XRF + FIRE -määritys jalometalleista‌.
• ‌Budjettirajoitukset‌: Kemiallinen titraus pariksi johtavuus/lämpöanalyysi pk -yrityksille‌