氦離子化氣相色譜儀應(yīng)用于高純氣體分析標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 8979-2008 高純氮

GB/T 4844.3-1995 高純氦

GB/T 7445-1995 純氫、高純氫、超純氫

GB/T 16942-2009 電子工業(yè)用氣體 氫

GB/T 16943-2009 電子工業(yè)用氣體 氦

這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了高純氣體中痕量雜質(zhì)的分析方法，氦離子化氣相色譜儀是主要檢測工具。

電子工業(yè)用氣體標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 14604-2009 電子工業(yè)用氣體 氧

GB/T 14600-2009 電子工業(yè)用氣體 氧化氬氮

GB/T 18994-2003 電子工業(yè)用氣體 高純氯

這些標(biāo)準(zhǔn)適用于半導(dǎo)體、電子制造行業(yè)，要求使用氦離子化氣相色譜儀檢測ppb級雜質(zhì)

氦離子化氣相色譜儀工作原理

氦作為載氣與電離源：

高純氦氣在高壓電場或放射性源（如β射線）激發(fā)下，產(chǎn)生高能亞穩(wěn)態(tài)氦原子（He*）或氦離子（He?）。

當(dāng)被測氣體分子與這些高能粒子碰撞時(shí)，發(fā)生電離，產(chǎn)生電子和正離子，形成電流信號。

信號強(qiáng)度與氣體濃度成正比。

檢測模式：

脈沖放電模式（PDHID）：通過脈沖放電產(chǎn)生高能氦等離子體，靈敏度高且無需放射性源。

傳統(tǒng)模式：依賴放射性同位素（如3H或?3Ni）激發(fā)氦氣，現(xiàn)已較少使用。

核心特點(diǎn)

超高靈敏度：

檢測限可達(dá)ppb級（甚至更低），特別適合痕量氣體分析。

對H?、O?、N?、CO、CO?等氣體響應(yīng)優(yōu)異

寬線性范圍：

信號與濃度在多個(gè)數(shù)量級內(nèi)呈線性關(guān)系，適合不同濃度樣品的分析。

通用性：

可檢測幾乎所有氣體（包括惰性氣體），但對復(fù)雜有機(jī)物的靈敏度較低。

主要應(yīng)用領(lǐng)域

環(huán)境監(jiān)測：

大氣中痕量污染物（如CO、CH?、SF?）的檢測。

溫室氣體（CO?、N?O）分析。

石油化工：

天然氣、煉廠氣、裂解氣中H?、O?、N?、CO等組分的定量分析。

高純氣體（如電子級氬氣、氮?dú)猓┲须s質(zhì)檢測。

半導(dǎo)體工業(yè)：

超純氣體（氦、氖、氬）中痕量雜質(zhì)的質(zhì)量控制。

科研領(lǐng)域：

地質(zhì)樣品中稀有氣體（He、Ne、Ar）分析。

化學(xué)反應(yīng)中氣體產(chǎn)物的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

局限性

依賴高純氦氣：

氦氣成本高且資源有限，需嚴(yán)格凈化以避免雜質(zhì)干擾。

維護(hù)復(fù)雜：

系統(tǒng)需高度潔凈，避免污染導(dǎo)致基線漂移或噪聲。

脈沖放電模式需優(yōu)化電壓、流量等參數(shù)。

對有機(jī)物靈敏度低：

復(fù)雜有機(jī)物（如烴類）更適合用FID或MS檢測。

氦離子化氣相色譜儀與其他檢測器的對比

檢測器靈敏度適用物質(zhì)載氣要求特點(diǎn)

HID 惰性氣體必須用高純氦氣寬線性范圍，通用性強(qiáng)

TCD低通用任意載氣穩(wěn)定性好，但靈敏度低

FID高有機(jī)物氫氣/空氣對碳?xì)浠衔镯憫?yīng)優(yōu)異

ECD高電負(fù)性物質(zhì)（如鹵素）氮?dú)?氬氣選擇性高，用于農(nóng)藥、PCB分析

注意事項(xiàng)

氦氣純度：建議使用99.999%以上的氦氣，并配備氣體凈化器。

系統(tǒng)泄漏：微小泄漏會導(dǎo)致基線不穩(wěn)定，需定期檢漏。

色譜柱選擇：常用分子篩、PLOT柱或毛細(xì)管柱分離氣體