Далі наведено всебічний аналіз новітніх технологій, точності, витрат та застосувань:
I. Останні технології виявлення
- Технологія з'єднання ICP-MS/MS
- Принцип: Використовує тандемну мас -спектрометрію (MS/MS) для усунення втручання матриці в поєднанні з оптимізованою попередньою обробкою (наприклад, травлення кислоти або розчинення мікрохвильової печі), що дозволяє виявити сліди металевих та металоїдних домішок на рівні PPB
- Точність: межа виявлення як низька, як 0,1 ppb, що підходить для надкутних металів (≥99,999% чистоти)
- Вартість: Високі витрати на обладнання (~285 000–285 000–714 000 доларів США), з вимогливими вимогами до обслуговування та експлуатації
- ICP-OES з високою роздільною здатністю
- Принцип: Кількісно визначають домішки шляхом аналізу специфічних для елементів спектрів випромінювання, що утворюються за допомогою збудження в плазмі.
- Точність: Виявляє домішки на рівні PPM з широким лінійним діапазоном (5–6 порядків), хоча може виникнути перешкоди матриці.
- Вартість: Помірна вартість обладнання (~143 000–143 000–286 000 доларів США), Ідеально підходить для звичайних металів з високою чистотою (99,9% -99,99% чистоти) у пакетному тестуванні.
- Мас-спектрометрія світіння (GD-MS)
- Принцип: безпосередньо іонізує тверді поверхні зразка, щоб уникнути забруднення розчином, що дозволяє аналізувати ізотопів ізотопів.
- Точність: межі виявлення, що досягають рівень PPT, призначений для напівпровідникових класів ультрасуальних металів (≥99,9999% чистоти) .
- Вартість: надзвичайно високий (> 714 000 доларів США), обмежений передовими лабораторіями.
- Рентгенівська фотоелектронна спектроскопія in-situ (XPS)
- Принцип: Аналізує поверхневі хімічні стани для виявлення оксидних шарів або фаз домішки78.
- Точність: Роздільна здатність глибини нанорозмірної, але обмежена поверхневим аналізом.
- Вартість: Високий (~ 429 000 доларів США), зі складним технічним обслуговуванням.
Ii. Рекомендовані рішення для виявлення
На основі типу металу, оцінки чистоти та бюджету рекомендується наступні комбінації:
- Ультрачисті метали (> 99,999%)
- Технологія: ICP-MS/MS + GD-MS14
- Переваги: Охоплює сліди домішок та ізотопного аналізу з найвищою точністю.
- Заявки: напівпровідникові матеріали, розпилення цілей.
- Стандартні метали з високою чистотою (99,9%–99,99%)
- Технологія: ICP-OES + хімічна титрування24
- Переваги: економічно (Всього ~ 214 000 доларів США), підтримує багатоелементне швидке виявлення.
- Заявки: промислова олово з високою чистотою, мідь тощо.
- Дорогоцінні метали (Au, Ag, pt)
- Технологія: XRF + Fire Assay68
- Переваги: неруйнівний скринінг (XRF) у поєднанні з хімічною перевіркою високої точності; Загальна вартість ~71 000–71 000–143 000 доларів США
- Заявки: ювелірні вироби, злитки або сценарії, що потребують цілісності зразка.
- Програми, що чутливі до витрат
- Технологія: хімічна титрування + провідність/тепловий аналіз24
- Переваги: Загальна вартість <29 000 доларів США, підходить для малих та середніх підприємств або попереднього скринінгу.
- Заявки: Перевірка сировини або контроль якості на місці.
Iii. Посібник з порівняння та відбору технологій
| Технологія | Точність (межа виявлення) | Вартість (обладнання + технічне обслуговування) | Заявки |
| ICP-MS/MS | 0,1 ppb | Дуже високий (> 428 000 доларів США) | Аналіз ультразвукових металевих слідів15 |
| GD-MS | 0,01 PPT | Extreme (> 714 000 доларів США) | Напівпровідникове виявлення ізотопів 48 |
| ICP-OES | 1 проміле | Помірний (143 000–143 000–286 000 доларів США) | Пакетне тестування для стандартних металів56 |
| XRF | 100 проміле | Середній (71 000–71 000–143 000 доларів США) | Нондруйнівний екран з дорогоцінними металами 68 |
| Хімічна титрування | 0,1% | Низький (<14 000 доларів США) | Кількісний аналіз низького витрат24 |
Summary
- Пріоритет на точність: ICP-MS/MS або GD-MS для ультра-високих металів, що вимагають значних бюджетів.
- Збалансована економічна ефективність: ICP-OES у поєднанні з хімічними методами для звичайних промислових застосувань.
- Неруйнівні потреби: XRF + Пожежний аналіз для дорогоцінних металів.
- Бюджетні обмеження: хімічна титрування в парі з провідністю/тепловим аналізом для SMES
Час посади: 25-2025 рр.