Технологии определения чистоты для высокочистых металлов

Ниже представлен комплексный анализ новейших технологий, точности, затрат и сценариев применения:

‌I. Новейшие технологии обнаружения‌

1. ‌Технология сопряжения ICP-MS/MS‌

• ‌Принцип‌: Использует тандемную масс-спектрометрию (МС/МС) для устранения помех матрицы в сочетании с оптимизированной предварительной обработкой (например, кислотным разложением или микроволновым растворением), что позволяет обнаруживать следы металлических и металлоидных примесей на уровне ppb‌
• ‌Точность‌: Предел обнаружения всего ‌0,1 ppb‌, подходит для сверхчистых металлов (чистота ≥99,999%)‌
• ‌Расходы‌: Высокие затраты на оборудование (‌~285,000–285,000–714 000 долларов США‌), с высокими требованиями к обслуживанию и эксплуатации

1. ‌Высокое разрешение ICP-OES‌

• ‌Принцип‌: Количественно определяет примеси путем анализа спектров излучения конкретных элементов, генерируемых возбуждением плазмы.
• ‌Точность‌: Обнаруживает примеси на уровне ppm в широком линейном диапазоне (5–6 порядков величины), хотя могут возникать помехи матрицы.
• ‌Расходы‌: Умеренная стоимость оборудования (‌~143,000–143,000–286 000 долларов США‌), идеально подходит для обычных испытаний высокочистых металлов (чистота 99,9%–99,99%) в ходе пакетных испытаний‌.

1. ‌Масс-спектрометрия с тлеющим разрядом (GD-MS)‌

• ‌Принцип‌: Непосредственно ионизирует поверхности твердых образцов, чтобы избежать загрязнения раствора, что позволяет проводить анализ изотопного состава.
• ‌Точность‌: Достигнуты пределы обнаружения ‌ppt-уровень‌, предназначенный для сверхчистых металлов полупроводникового класса (чистота ≥99,9999%)‌.
• ‌Расходы‌: Чрезвычайно высокий (‌> 714 000 долларов США‌), ограниченный передовыми лабораториями‌.

1. ‌Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS) in-situ‌

• ‌Принцип‌: Анализирует химическое состояние поверхности для обнаружения оксидных слоев или примесных фаз‌78.
• ‌Точность‌: Разрешение по глубине наномасштаба, но ограничено анализом поверхности.
• ‌Расходывысокий~429 000 долларов США‌), со сложным обслуживанием‌.

‌II.Рекомендуемые решения по обнаружению‌

В зависимости от типа металла, степени чистоты и бюджета рекомендуются следующие комбинации:

1. ‌Сверхчистые металлы (>99,999%)‌

• ‌Технологии‌: ИСП-МС/МС + ГД-МС‌14
• ‌Преимущества‌: Охватывает следовые примеси и изотопный анализ с высочайшей точностью.
• ‌Приложения‌: Полупроводниковые материалы, распыляемые мишени.

1. ‌Стандартные металлы высокой чистоты (99,9%–99,99%)‌

• ‌Технологии‌: ICP-OES + Химическое титрование‌24
• ‌Преимущества‌: Экономически эффективный (‌Всего ~214 000 долларов США‌), поддерживает быстрое обнаружение нескольких элементов.
• ‌Приложения‌: Промышленное олово высокой чистоты, медь и т. д.

1. ‌Драгоценные металлы (Au, Ag, Pt)‌

• ‌Технологии‌: РФА + пробирный анализ‌68
• ‌Преимущества‌: Неразрушающий скрининг (XRF) в сочетании с высокоточной химической проверкой; общая стоимость ‌~71,000–71,000–143 000 долларов США‌‌
• ‌Приложения‌: Ювелирные изделия, слитки или ситуации, требующие целостности образца.

1. ‌Приложения, чувствительные к стоимости‌

• ‌Технологии‌: Химическое титрование + Анализ проводимости/термический анализ‌24
• ‌Преимущества‌: Общая стоимость ‌< 29 000 долларов США‌, подходит для МСП или предварительного отбора‌.
• ‌Приложения‌: Проверка сырья или контроль качества на месте.

‌III. Руководство по сравнению и выбору технологий‌

краткое содержание

• ‌Приоритет точности‌: ICP-MS/MS или GD-MS для сверхчистых металлов, требующих значительных бюджетов‌.
• ‌Сбалансированная эффективность затрат‌: ИСП-ОЭС в сочетании с химическими методами для повседневных промышленных применений‌.
• ‌Неразрушительные потребности‌: РФА + пробирный анализ на драгоценные металлы‌.
• ‌Бюджетные ограничения‌: Химическое титрование в сочетании с анализом проводимости/термическим анализом для МСП‌