Thermo Prima BT bench top mass spectrometer - PRODUCT SPECIFICATIONS

Význam tématu

Analýza složení plynů hraje klíčovou roli při vývoji procesů v průmyslových i výzkumných laboratořích. Přesné stanovení koncentrací jednotlivých komponent ovlivňuje kvalitu produktů, efektivitu výrobních operací a bezpečnost provozu. Vysoce stabilní a citlivé hmotnostní spektrometry umožňují spolehlivé měření v širokém rozsahu koncentrací od nízkých ppm až po 100 %.

Cíle a přehled studie / článku

Popis technologických vlastností a provozních parametrů stolního hmotnostního spektrometru Thermo Scientific Prima BT. Článek představuje konstrukční řešení, principy funkce, volitelné příslušenství a softwarovou platformu pro řízení a vyhodnocení dat.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda založená na skenovací magnetické sektoru odděluje ionty podle poměru hmotnosti a náboje. Vzorek je přiveden kapilárou do iontové komory, kde je ionizován elektronovým svazkem. Následně je iontům udělena kinetická energie a díky proměnné magnetické síle se rozdělují v projekční rovině podle m/z. Detekce probíhá pomocí Faradayovy destinace s volitelnou sekundární emisní detekcí pro zvýšení citlivosti.

Použitá instrumentace

• Zdroj iontů: elektronový impakt s duálními filameny (120–200 °C)
• Analyzátor: skenovací laminární elektromagnet (6 cm, 80°)
• Detekce: Faraday a volitelně SEM
• Vakuum: turbo-molekulární pumpa + externí rotační / interní membránová pumpa
• Inlet: teplotně řízená kapilára s molecular leak a bypassem
• Rapid Multi-stream Sampler (1–16 proudů) a kalibrační šestikanálový modul
• Řídící software GasWorks™ s integrovaným průmyslovým OS a OPC/Modbus

Hlavní výsledky a diskuse

Instrument prokázal vysokou přesnost (<0,1 % rel.), stabilitu (<1 % za týden) a linearitu (<1 % změny signálu na dekádu). Dynamický rozsah dosahuje 10 ppb až 100 % obj. Praktické testy ukázaly reprodukovatelnost měření vodíku, helia, dusíku, kyslíku a CO2 s odchylkami do 0,005 % obj. U multi-stream vzorkování jsou časy přeladění nastavitelné a průtok monitorován digitálně.

Přínosy a praktické využití metody

• On-line monitoring procesních plynů v reálném čase
• Automatizovaná kalibrace a dekonvoluce překryvů masových signálů
• Minimální údržba díky odolnosti vůči kontaminaci
• Modulární konstrukce umožňuje přizpůsobení pro různé aplikace (environmentální monitoring, petrochemie, QA/QC)

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další zlepšení v oblasti miniaturizace vakuových systémů, rozšíření dynamického rozsahu detekce a pokročilé metody umělé inteligence pro automatickou identifikaci složek. Integrace s cloudovými platformami a digitálními dvojčaty procesů umožní prediktivní údržbu a optimalizaci výroby v reálném čase.

Závěr

Thermo Scientific Prima BT bench top mass spectrometer představuje spolehlivé a flexibilní řešení pro přesnou analýzu plynů. Díky robustní konstrukci, rozsáhlým softwarovým funkcím a modulárnímu příslušenství podporuje široké spektrum průmyslových i výzkumných aplikací s minimálními nároky na údržbu.

Reference

1. Thermo Scientific, Prima BT Bench Top Mass Spectrometer Product Specifications, 2019.
2. GasWorks™ Software User Guide, Thermo Fisher Scientific.
3. Application Note: Multi-stream Sampling Techniques in Process Mass Spectrometry.