Sistem vakum untuk persekitaran analitik yang bersih dan boleh dipercayai
Pam vakum memainkan peranan penting dalam banyak jenis instrumen analitik dengan mencipta keadaan vakum yang betul yang diperlukan untuk pengukuran yang tepat, tepat, dan boleh dipercayai. Pam vakum mengeluarkan udara dan gas lain dari ruang instrumen dan dalam penyediaan sampel, dengan mencipta persekitaran vakum yang mengurangkan potensi gangguan daripada gas atmosfera yang tinggal. Ini membolehkan pengesanan isyarat daripada sampel yang paling kecil, yang penting untuk prestasi pelbagai aplikasi analitik.
Terdapat beberapa jenis pam vakum, yang merangkumi pam sudu berputar (RV dan E2M), scroll dan pam utama akar pelbagai peringkat (nXRi dan nXLi) hingga pam sekunder turbomolekul dan ion getter yang digunakan dalam instrumen analitik.
Pam utama mengeluarkan ke tekanan atmosfera dan mencapai tekanan dalam tahap Vakum Rendah dan Sederhana; mereka boleh menggunakan minyak atau bersifat 'kering'.
Pam sekunder, yang mencapai tahap vakum Tinggi dan Ultra-tinggi, memerlukan pam primer sokongan. Jenis pam vakum yang digunakan bergantung kepada keperluan khusus aplikasi analitik.
Semua pam vakum kami dan pengawalnya dibangunkan dengan mengambil kira OEM terkemuka dalam bidang instrumen analitikal.
Dalam beberapa kes, apabila pam siap pakai tidak sesuai dengan ruang yang tersedia atau keperluan prestasi proses anda, maka pasukan “Pembangunan Produk Khusus” (BPD) kami akan membangunkan penyelesaian vakum yang disesuaikan. Ini direka bersama dengan anda, khusus untuk aplikasi anda.
Sistem vakum untuk spektrometri jisim
Spektrometri jisim (MS) adalah teknik saintifik yang digunakan untuk mengukur jisim dan jumlah relatif atom dan molekul dalam satu sampel. Pada dasarnya, ia boleh dianggap sebagai penganalisis kimia. Pertama sekali, sampel perlu "diionisasi", yang boleh dilakukan dengan pelbagai teknik bergantung kepada jenis sampel. Ion-ion tersebut kemudian dipisahkan, sekali lagi dengan menggunakan kaedah yang paling sesuai, mengikut nisbah jisim kepada cas mereka. Mereka kemudian dikesan, dan isyarat akhirnya diproses untuk memberikan spektrum jisim yang terhasil.
Spektrometri jisim mempunyai pelbagai aplikasi, termasuk dalam bidang kimia, biologi, sains alam sekitar, farmakologi, dan perubatan. Ia boleh digunakan untuk mengenal pasti sebatian yang tidak diketahui, untuk mengukur jumlah sebatian tertentu dalam sampel, dan untuk membantu menentukan struktur molekul yang kompleks.
Ketepatan dan ketelitian pengukuran spektrometri jisim bergantung kepada tahap vakum yang berbeza. Pam vakum mengeluarkan molekul gas residu yang mungkin mengganggu proses pengukuran dan dengan itu memastikan bahawa spektrometer jisim beroperasi dalam keadaan vakum yang diingini.
Teknologi pam vakum yang biasa digunakan untuk spektrometri jisim termasuk:
Pam sudu putar (RV dan E2M)
Mekanisme Pam Vana Putar Tertutup Minyak (RVP) terdiri daripada satu set bilah gelincir yang dipegang dalam rotor yang berputar secara eksentrik di dalam rumah stator silinder. Ketika bilah yang dilincirkan dengan minyak berputar bersama rotor, daya sentrifugal menekan mereka ke dinding rumah stator oleh daya sentrifugal. Gas yang masuk ke pam terkurung oleh bilah dan dimampatkan ke dalam volume yang semakin kecil sehingga ia mencapai saluran keluar pam di mana ia dilepaskan ke atmosfera. Satu atau dua peringkat RVP digunakan dan memberikan tekanan akhir yang berbeza.
Pam akar pelbagai peringkat (MSR) (nXRi dan nXLi)
Dalam bentuk yang paling sederhana, MSR adalah pam akar kering yang menggunakan dua rotor ‘lobed’ yang berputar berlawanan arah dan saling berkaitan yang berputar dalam rumah stator dengan profil yang sepadan. Gas masuk ke pam kering melalui flang inlet yang terletak tegak lurus kepada rotor dan kemudian "diasingkan" di antara rotor yang berputar dengan pantas (yang berputar ke arah bertentangan), dimampatkan, dan kemudian disalurkan ke peringkat seterusnya. Geometri rotor menghasilkan pemampatan dan oleh itu setiap peringkat menghasilkan tekanan yang semakin tinggi. Pam MSR biasanya menggunakan tujuh tahap rotor pada aci yang dikongsi, tahap ekzos satu set disambungkan ke tahap masuk seterusnya dan seterusnya. Gas yang dimampatkan kemudian dibebaskan ke atmosfera melalui tahap ekzos terakhir.
Pam gulung
Pam skrol kering terdiri daripada dua geometri skrol berbentuk spiral yang dililit bersama yang terletak dalam rumah vakum. Satu gulungan tetap manakala gulungan yang satu lagi bergerak secara eksentrik tanpa berputar, di dalam yang lain. Gas memasuki hujung terbuka (luar) spiral dan, semasa salah satu spiral berputar, sejumlah gas terasing antara gulungan dan "ditekan dan dipindahkan" antara dua spiral. Apabila "slug" gas yang terasing ini bergerak ke arah pusat mekanisme, isipadu yang didudukinya berkurangan dan, oleh itu, kuantiti gas yang terasing ini terus dipadatkan sehingga, di pusat rumah, ia dibebaskan ke tekanan atmosfera melalui injap tidak kembali.
Pam turbomolekul (TMP)
Pam-pam ini berfungsi dengan menggunakan bilah turbin yang berputar pada kelajuan sangat tinggi (sekitar 1,000 Hz) untuk mengeluarkan molekul gas dari ruang vakum instrumen dan ke dalam saluran masuk pam. Mereka digunakan secara meluas kerana mereka dapat mencipta pelbagai tahap vakum yang diperlukan, dari 10-2 hingga 10-10 mbar, untuk pelbagai proses yang digunakan dalam instrumen.
Penyelesaian yang direka khas
OEM sering mempunyai keperluan khusus, dalam kes ini kumpulan Pembangunan Produk Khas Edwards (BPD) bekerjasama untuk merancang penyelesaian vakum yang memenuhi keperluan tepat pelanggan.
Sistem vakum untuk mikroskopi elektron
Saintis yang bekerja dengan mikroskop elektron mengenal pasti skala terkecil bahan di bumi, dan memerlukan pam vakum yang tenang, bebas getaran dan boleh dipercayai.
Mikroskop elektron (EM) menggunakan pelbagai tahap vakum di dalamnya untuk mencapai prestasi yang diingini. Dalam kes pistol elektron di 'sumber', persekitaran UHV diperlukan untuk mengelakkan kerosakan pada sumber elektron. Ini juga membolehkan sinar elektron bergerak dari sumber, melalui kolum elektron dan seterusnya ke sampel tanpa tersebar atau diserap oleh molekul gas residu. Beban elektron kemudian berinteraksi dengan sampel, menghasilkan isyarat yang dikesan dan digunakan untuk menghasilkan imej.
Untuk mencapai imej beresolusi tinggi, vakum dalam ruang mikroskop mesti berkualiti tinggi dan konsisten, termasuk keadaan UHV dalam beberapa kes, oleh itu memerlukan penggunaan pam vakum.
Pelbagai teknologi pam vakum digunakan dalam mikroskop elektron; yang paling biasa adalah:
Bergantung kepada lokasi di dalam mikroskop di mana pam vakum digunakan, getaran dari pam tersebut mesti diminimumkan untuk mengelakkan gangguan imej. Dalam konfigurasi EM tertentu (EM Pengimbasan Persekitaran), pam mesti mampu mengepam secara berterusan persekitaran wap air pada tahap ~10 mbar.
Melalui rangkaian Gamma Vacuum, kami kini menawarkan pam ion, sublimasi titanium dan pam getter yang tidak boleh menguap untuk melengkapkan pam mekanikal kami. Ini melengkapkan rangkaian produk kami untuk memberikan tekanan kerja dari atmosfera hingga UHV, membolehkan penyelesaian vakum yang benar-benar lengkap.
Pam Pengambil Ion (IGP)
IGP, bergantung kepada jumlah dan jenis gas yang ada, boleh menghasilkan vakum yang berkisar dari 10-6 hingga 10-12 mbar. Dalam Mikroskop Elektron, ia biasanya digunakan pada kolum elektron di mana ketiadaan bahagian mekanikal yang bergerak bermakna ia dapat menghasilkan keadaan UHV tanpa getaran.
Perlu diturunkan ke tahap vakum tinggi sebelum dihidupkan. Ini biasanya dicapai dengan menggunakan pam turbomolekul bersama dengan pam sokongan (diaphragm, skrol atau bilah putar).
Setelah tahap vakum yang diingini (biasanya 10-6 mbar atau kurang) dicapai, IGP boleh dihidupkan.
Pam vakum IGP tersedia dalam tiga jenis asas:
Ketiga-tiga varian terdiri daripada ruang vakum, yang berbeza saiz mengikut kelajuan pam, flang Conflat dan penyambung voltan tinggi. Secara luaran, mereka mempunyai sepasang plat magnet ferrit yang dihubungkan oleh yoke yang menghasilkan medan magnet sekitar 0,12 T.
Pam Diod Konvensional (CV)
Pam CV paling sesuai untuk aplikasi yang memerlukan gas reaktif (seperti oksigen, hidrogen, hidrokarbon, nitrogen, dan wap air, dll.) teruja. Di dalamnya terdapat sepasang plat katod titanium yang dipegang pada potensi tanah yang "memampatkan" satu siri tiub anod keluli tahan karat yang terasing secara elektrik. Satu voltan tinggi, biasanya 7kV, dikenakan pada tiub anoda yang menyebabkan elektron bebas dipancarkan. Elektron-elektron ini bergerak dalam gerakan spiral (disebabkan oleh medan magnet) dan akhirnya boleh melanggar molekul gas, mengeluarkan satu elektron dan mencipta ion yang bercas positif. Ion ini kemudian ditolak oleh tiub anoda yang bercas positif dan ditarik ke plat katod yang disambungkan ke tanah di mana ia melanggar permukaan pada kelajuan tinggi di mana reaksi kimia berlaku dengan plat katod titanium. Pengeluaran titanium juga dimulakan yang membentuk lapisan pam getter aktif daripada Titanium.
Pam Diode Mulia (DI) atau Ion Diferensial
Pam pengambilan DI mempunyai keupayaan pam gas mulia yang unggul tetapi kehilangan sedikit keupayaan pam gas reaktif sebagai akibatnya. Plat titanium digantikan dengan plat tantalum. Molekul gas sekali lagi diionisasi oleh pengeboman elektron tetapi apabila mereka dipercepat dan melanggar plat anod tantalum, mereka dipantulkan sebagai neutrino tenaga tinggi yang kemudian bergabung pada permukaan dan akhirnya dipam oleh tantalum yang terkeluar.
Pam Triode
Pam vakum Triode mempunyai pembinaan yang sedikit berbeza. Di sini, tiub-tiup tersebut dihubungkan ke tanah, dan plat katod digantikan dengan jalur titanium anod pada potensi voltan tinggi negatif. Ion dihasilkan dengan cara biasa dan dipercepat ke arah jalur ini di mana ia bertembung dan dilepaskan sebagai neutrino tenaga tinggi yang akhirnya tertanam ke dalam dinding ruang dan dipam oleh titanium yang terkeluar. Jalur titanium mempunyai tepi yang tajam dan kerana ia berada pada potensi negatif yang tinggi, ia cenderung untuk membentuk "whiskers" yang boleh secara berkala "flash-over" menyebabkan ketidakstabilan elektrik dari semasa ke semasa.
Sistem vakum untuk kotak sarung tangan
Kotak sarung tangan adalah ruang kerja tertutup untuk mengendalikan bahan dalam pengasingan sepenuhnya, bebas dari oksigen atau kelembapan. Untuk mencapai pengasingan ini, pam vakum mengeluarkan udara residual ambien dari kotak sarung tangan, yang kemudian dibersihkan dengan gas inert, seperti nitrogen atau argon, dan ditutup. Persekitaran tekanan rendah yang dihasilkan oleh pam vakum menghalang atmosfera luar daripada memasuki kotak sarung tangan.
Beberapa jenis pam vakum yang berbeza yang boleh digunakan untuk kotak sarung tangan, termasuk pam diafragma, pam bilah putar, dan pam skrol. Pemilihan pam bergantung kepada keperluan khusus aplikasi, seperti kadar aliran gas, tahap vakum, dan keperluan penyelenggaraan.
Sistem vakum untuk Difraksi Sinar-X (XRD)
XRD adalah teknik yang digunakan untuk menganalisis struktur bahan dengan memeriksa bagaimana ia berinteraksi dengan sinar-X. Apabila sinar-X diarahkan ke arah sampel, ia akan mengalami pembiasan dalam corak tertentu yang boleh dianalisis untuk menentukan struktur kristal sampel tersebut.
Vakuum digunakan dalam XRD untuk menghapus molekul atmosfera, yang boleh menyebarkan dan menyerap sinar-X, menyebabkan nisbah isyarat kepada bunyi yang rendah dan data yang kurang tepat. Dengan mengeluarkan molekul udara dan mencipta vakum, sinar-X dapat berinteraksi dengan sampel tanpa gangguan, menghasilkan data yang berkualiti lebih baik.
Vakuum juga digunakan dalam XRD untuk mengurangkan pencemaran sampel. Apabila sampel terdedah kepada udara, ia boleh tercemar oleh debu, wap air, dan zarah-zarah lain yang terdapat di udara, yang boleh mengganggu corak difraksi. Dengan menggunakan vakum, sampel dilindungi daripada pencemar ini, menghasilkan analisis yang lebih tepat.
Untuk mencipta vakum dalam instrumen XRD, pam vakum digunakan untuk mengeluarkan molekul udara dari ruang sampel. Pelbagai jenis pam vakum, seperti pam bilah berputar, pam diafragma, dan pam turbomolekul, boleh digunakan bergantung kepada keperluan khusus instrumen dan sampel yang sedang dianalisis.
