Времяпролётный масс-спектрометр ЛЮМАС-30 для прямого анализа твёрдых проб (Россия)

Времяпролётный масс-спектрометр с газоразрядной ионизацией ЛЮМАС-30 осуществляет прямой анализ монолитных, тонкослойных и порошковых материалов. Анализируемые материалы: металлы, полупроводники, диэлектрики, материалы со смешанной структурой (диэлектрик – металл, металл – полупроводник, диэлектрик – полупроводник).

Отсутствие процедуры растворения пробы является существенным преимуществом используемого метода анализа.

Достоинствами также являются:

– Регистрация большого числа спектров за время распыления одной пробы, что позволяет улучшить отношение сигнал/шум за счёт статистического усреднения зарегистрированных спектров.

– Прямой анализ твёрдотельных проб, включая растворённые в пробах газы с высокоэкономичным расходом рабочего газа и вещества пробы за счёт согласования во времени импульсной ионизации с времяпролётной регистрацией масс-спектра, что позволяет существенно снизить пределы обнаружения.

– Высокая эффективность распыления и ионизации элементов пробы в импульсном разряде и, как следствие, низкие пределы обнаружения (50-200 ppb) и широкий динамический диапазон определяемых содержаний элементов (до 7 порядков величины), что на 2 – 3 порядка лучше пределов обнаружения других методов прямого анализа твёрдых проб.

– Высокоэффективное подавление газовых компонент за счёт временной дискриминации и использования водорода, как реакционного газа.

– Широкий круг анализируемых объектов, включающий в себя, кроме металлов, диэлектрики и полупроводники. Эта возможность обеспечивается использованием коротких (1–80 мкс) импульсов разрядного тока, позволяющих распылять непроводящие и слабо проводящие электрический ток материалы.

– Прямой масс-спектральный анализ послойных неоднородностей химического состава самых разнообразных объектов (с послойным разрешением 3 нм).

– Прямой масс-спектральный анализ многослойных тонкоплёночных покрытий.

Основные технические характеристики ЛЮМАС-30

Включение прибора и выход на рабочий режим осуществляется автоматически.

Конструкция прибора обеспечивает возможность оперативной замены образцов с помощью быстросъёмного держателя. После установки образца в течение нескольких минут происходит откачка шлюза, после чего прибор готов к измерениям. Время экспозиции зависит от требований к точности замера.

Для смены образца необходимо перекрыть шлюзовую камеру, извлечь держатель и заменить образец.

Анализатор Люмас-30 может быть использован для решения разнообразных задач возникающих при анализе радиоактивных материалов. Среди этих задач следующие:

1.       Определение содержания широкого круга примесей в уране (как в природном, так и в обогащенном и обедненном) с пределами обнаружения порядка 100-200 ppb. Круг определяемых элементов включает в себя почти всю таблицу Менделеева за исключением ряда газов, в частности O и Ar.

2.       Определение содержания изотопов плутония и урана, а также примесей других элементов и их изотопов в ТВЭЛах и продуктах переработки ядерного топлива.

3.       Определение примесей в плутонии.