analyseurs universels de gaz de paillasse (UGA)

Choisissez le modèle en fonction du rapport masse/charge le plus élevé nécessaire pour identifier ou surveiller les gaz cibles. L’UGA120 mesure de 1 à 120 amu, l’UGA220 étend la plage jusqu’à 220 amu et l’UGA320 atteint 320 amu. La configuration des détecteurs, les spécifications de réponse et l’architecture de base du traitement des gaz sont par ailleurs communes aux trois systèmes. Pour définir la plage requise, les ingénieurs doivent prendre en compte à la fois l’ion moléculaire et les ions fragments utiles au diagnostic. Opter pour une plage plus large que nécessaire offre davantage de flexibilité pour l’avenir, même si l’analyse d’un plus grand nombre de points de masse peut allonger le temps d’acquisition selon les paramètres de balayage choisis.

Oui, à condition que le matériel d’entrée et le capillaire soient adaptés à la pression au point d’échantillonnage. Les échantillons à pression atmosphérique entrent par le raccord capillaire Ultra-Torr de ⅛ pouce, avec un débit typique de 1 à 10 mL/min, tandis que deux ports CF supplémentaires de 2¾ pouces permettent les applications sous vide. L’entrée à deux étages réduit la pression de l’échantillon avant qu’il n’atteigne la chambre quadripolaire, où le fonctionnement du détecteur nécessite environ 10⁻⁴ mbar pour la coupe de Faraday ou 10⁻⁶ mbar pour le multiplicateur d’électrons. La longueur et le diamètre interne du capillaire influencent la conductance, la pression dans la chambre et le temps de réponse. L’ensemble du système d’entrée doit donc être dimensionné en fonction de la plage de pression attendue et non considéré comme un raccord universel sans restriction.

Oui, mais les mesures quantitatives nécessitent un étalonnage et des corrections spécifiques aux espèces, plutôt qu’une interprétation directe des hauteurs de pic non corrigées. Les limites de détection annoncées sont inférieures à 10 ppm avec la coupe de Faraday et à 1 ppm avec le multiplicateur d’électrons, mais ces valeurs correspondent à des seuils de sensibilité et non à des spécifications de précision. Les schémas de fragmentation peuvent conduire plusieurs gaz à contribuer au même pic de masse ; il faut donc sélectionner des masses représentatives et des facteurs de correction adaptés au mélange gazeux réel. Le gain du multiplicateur d’électrons dépend de la masse et évolue dans le temps, ce qui rend un réétalonnage périodique important. Avant tout réglage fin ou étalonnage, l’analyseur doit fonctionner dans des conditions typiques avec le filament allumé pendant au moins une heure, en utilisant un gaz d’étalonnage connu et une référence de pression appropriée.

L’architecture à double pompe à membrane est conçue pour réduire la quantité de gaz de dérivation susceptible de refluer vers la turbopompe et la chambre d’analyse, ce qui est utile pour le traitement de gaz corrosifs ou de faible masse. Cette conception ne dispense pas d’une vérification formelle de la compatibilité chimique de l’ensemble du circuit de gaz. Les matériaux exposés comprennent l’acier inoxydable 304 et 316, le molybdène, l’alumine, le verre, l’aluminium, le cuivre, le Viton, le Buna-N, le néoprène, le caoutchouc nitrile et les tubes Tygon. Pour les mesures continues d’hydrogène à forte concentration, l’option 03 remplace la turbopompe standard par une version conçue pour les molécules de faible masse et prend en charge des échantillons contenant jusqu’à 100 % de H₂. Les effluents dangereux ou corrosifs doivent également être dirigés vers un système approprié de traitement ou de confinement.

Pour les échantillons condensables, la température d’entrée doit rester au-dessus du point de rosée correspondant sur toute la longueur du capillaire et de la ligne d’échantillonnage. L’accessoire O100HC chauffe le capillaire standard de l’UGA et le circuit d’échantillonnage jusqu’à 100 °C, tandis que la chambre principale et le raccord de turbopompe peuvent être étuvés jusqu’à 120 °C. Ces fonctions peuvent aider à gérer la vapeur d’eau et d’autres composés qui, sinon, s’adsorberaient ou se condenseraient sur les surfaces internes. Si l’échantillon ne reste gazeux qu’à des températures supérieures à la limite du chauffage standard, la configuration UGA HT permet de chauffer le circuit d’échantillonnage jusqu’à 220 °C. Les ingénieurs doivent évaluer l’ensemble du trajet depuis le point de prélèvement du procédé jusqu’à l’analyseur, car un raccord ou une section de transfert non chauffé peut malgré tout devenir le point de condensation.

Le système peut être piloté depuis son panneau avant ou à distance via une application Windows. Les connexions informatiques comprennent le RS-232C via un connecteur DB-9 et Ethernet via un port RJ-45, tandis qu’un jeu de commandes ASCII de haut niveau prend en charge les logiciels de commande personnalisés. Les fonctions de mesure disponibles comprennent les balayages analogiques et histogrammes, les courbes pression/temps à masse sélectionnée, la détection de fuites, l’acquisition programmée et une bibliothèque de gaz. Le logiciel peut également piloter les pompes, les vannes et les chauffages tout en enregistrant les informations de pression et de température du système. Avec l’entrée optionnelle à 16 canaux, il est possible de changer de canal d’échantillonnage pendant une séquence de balayage programmée, ce qui permet de surveiller plusieurs points du procédé ou chambres expérimentales avec un seul analyseur.

Le choix doit se baser sur le routage de l’échantillon, la température des vapeurs, la concentration d’hydrogène et la fréquence attendue des cycles de vide. L’option 01 ajoute un collecteur à 16 canaux pour l’échantillonnage multipoint, tandis que l’option 02 ajoute une mise à l’air contrôlée de la turbopompe à travers un orifice de 150 µm à l’aide d’un gaz sec sélectionné. L’option 03 remplace la turbopompe standard par une version destinée à l’échantillonnage continu d’hydrogène à forte concentration. L’accessoire O100HC chauffe le capillaire et la ligne d’échantillonnage interne afin de réduire la condensation dans les applications à entrée unique. Les options d’entrées multiples et de vanne de mise à l’air peuvent être ajoutées séparément, tandis que le remplacement par une turbopompe hydrogène doit plutôt être considéré comme une opération de service dédiée que comme une modification de terrain de routine.

L’analyseur pèse environ 41 kg ; il doit donc être manipulé par deux personnes et ne doit pas être déplacé pendant son fonctionnement. Un refroidissement par air forcé est nécessaire, l’entrée et la sortie d’air à l’arrière doivent rester dégagées, et la température ambiante de fonctionnement ne doit pas dépasser 35 °C. L’alimentation électrique doit être compatible avec 100–240 V AC pour une consommation totale inférieure à 600 W. Le boîtier peut être utilisé à l’horizontale ou à la verticale, à condition que les raccordements, la ventilation et le support mécanique restent adaptés. Les effluents dangereux de l’échantillon doivent être captés par le raccord d’échappement de ¼ pouce et non rejetés dans la zone de travail. Les graisses et huiles silicones ne doivent pas être utilisées sur les joints de vide, car le silicone peut altérer de manière irréversible le verre à l’intérieur du multiplicateur d’électrons.