Berikut ialah analisis menyeluruh tentang teknologi terkini, ketepatan, kos dan senario aplikasi:
saya. Teknologi Pengesanan Terkini
- Teknologi Gandingan ICP-MS/MS
- Prinsip: Menggunakan spektrometri jisim tandem (MS/MS) untuk menghapuskan gangguan matriks, digabungkan dengan prarawatan yang dioptimumkan (cth, pencernaan asid atau pembubaran gelombang mikro), membolehkan pengesanan surih kekotoran logam dan metalloid pada tahap ppb
- Ketepatan: Had pengesanan serendah0.1 ppb, sesuai untuk logam ultra-tulen (≥99.999% ketulenan).
- kos: Perbelanjaan peralatan yang tinggi (~285,000–285,000–714,000 USD), dengan keperluan penyelenggaraan dan operasi yang menuntut
- ICP-OES Resolusi Tinggi
- Prinsip : Mengira kekotoran dengan menganalisis spektrum pelepasan khusus unsur yang dihasilkan oleh pengujaan plasma.
- Ketepatan : Mengesan kekotoran tahap ppm dengan julat linear yang luas (5–6 susunan magnitud), walaupun gangguan matriks mungkin berlaku.
- kos: Kos peralatan sederhana (~143,000–143,000–286,000 USD), sesuai untuk logam rutin ketulenan tinggi (99.9%–99.99% ketulenan) dalam ujian kelompok.
- Spektrometri Jisim Pelepasan Cahaya (GD-MS)
- Prinsip : Mengion secara langsung permukaan sampel pepejal untuk mengelakkan pencemaran larutan, membolehkan analisis kelimpahan isotop.
- Ketepatan: Had pengesanan mencapaiperingkat ppt, direka untuk logam ultra-tulen gred semikonduktor (≥99.9999% ketulenan).
- kos: Sangat tinggi (> $714,000 USD), terhad kepada makmal maju.
- Spektroskopi Fotoelektron Sinar-X Dalam Situ (XPS)
- Prinsip : Menganalisis keadaan kimia permukaan untuk mengesan lapisan oksida atau fasa kekotoran78.
- Ketepatan : Resolusi kedalaman skala nano tetapi terhad kepada analisis permukaan.
- kos: Tinggi (~$429,000 USD), dengan penyelenggaraan yang kompleks.
II. Penyelesaian Pengesanan yang Disyorkan
Berdasarkan jenis logam, gred ketulenan dan belanjawan, kombinasi berikut disyorkan:
- Logam Ultra-Tulen (>99.999%)
- Teknologi : ICP-MS/MS + GD-MS14
- Kelebihan : Meliputi kekotoran surih dan analisis isotop dengan ketepatan tertinggi.
- Aplikasi : Bahan semikonduktor, sasaran sputtering.
- Logam Ketulenan Tinggi Standard (99.9%–99.99%)
- Teknologi : ICP-OES + Pentitratan Kimia24
- Kelebihan: Kos efektif (jumlah ~$214,000 USD), menyokong pengesanan pantas berbilang elemen.
- Aplikasi : Timah, tembaga ketulenan tinggi industri, dsb.
- Logam Berharga (Au, Ag, Pt)
- Teknologi : XRF + Ujian Kebakaran68
- Kelebihan : Pemeriksaan tanpa musnah (XRF) dipasangkan dengan pengesahan kimia ketepatan tinggi; jumlah kos~71,000–71,000–143,000 USD
- Aplikasi : Barang kemas, jongkong atau senario yang memerlukan integriti sampel.
- Aplikasi Sensitif Kos
- Teknologi : Pentitratan Kimia + Kekonduksian/Analisis Terma24
- Kelebihan: Jumlah kos< $29,000 USD, sesuai untuk PKS atau saringan awal.
- Aplikasi : Pemeriksaan bahan mentah atau kawalan kualiti di tapak.
III. Panduan Perbandingan dan Pemilihan Teknologi
| Teknologi | Ketepatan (Had Pengesanan) | Kos (Peralatan + Penyelenggaraan) | Aplikasi |
| ICP-MS/MS | 0.1 ppb | Sangat Tinggi (>$428,000 USD) | Analisis surih logam ultra-tulen15 |
| GD-MS | 0.01 ppt | Extreme (>$714,000 USD) | Pengesanan isotop gred semikonduktor48 |
| ICP-OES | 1 ppm | Sederhana (143,000–143,000–286,000 USD) | Ujian kelompok untuk logam standard56 |
| XRF | 100 ppm | Sederhana (71,000–71,000–143,000 USD) | Penapisan logam berharga yang tidak merosakkan68 |
| Pentitratan Kimia | 0.1% | Rendah (<$14,000 USD) | Analisis kuantitatif kos rendah24 |
Ringkasan
- Keutamaan pada Ketepatan : ICP-MS/MS atau GD-MS untuk logam ketulenan ultra tinggi, memerlukan belanjawan yang besar.
- Kecekapan Kos Seimbang : ICP-OES digabungkan dengan kaedah kimia untuk aplikasi industri rutin.
- Keperluan Tidak Memusnahkan : XRF + ujian kebakaran untuk logam berharga.
- Kekangan Belanjawan : Pentitratan kimia berpasangan dengan kekonduksian/analisis terma untuk PKS
Masa siaran: Mac-25-2025