高精度昇温脱離ガス質量分析装置(TDS)

概要

加熱放出ガス分析(昇温脱離ガス分析、TDS: Thermal Desorption Spectrometry、TPD: Thermal Programmed Desorptionともいう)では、高真空の雰囲気下で定速昇温加熱により試料から発生するガス成分(質量数)を質量分析計(四重極質量分析計、Q-mass)で測定します。
サンプルから放出されるガスの加熱温度依存性を見ることで、固体試料表面の吸着ガスの脱離、試料内部に存在したガスの拡散、試料の分解によるガスの発生などの機構を知る手がかりになります。
材料欠陥の発生原因の究明や、材料設計の評価、表面汚染、製造工程の評価、脱ガス条件の設定などに役立ち、水素脆性の原因となる拡散性水素の分析もできます。

装置仕様

仕様1;赤外線加熱ユニットタイプ

試料を高真空容器内で加熱・昇温し、昇温中に試料から脱離、発生するガス成分を四重極質量分析計で検出する。

装置構成図

  • 装置構成図
    高精度昇温脱離ガス質量分析装置(TDS)

    高精度昇温脱離ガス質量分析装置(TDS)
    ホーム掲載

  • 高精度昇温脱離ガス質量分析装置(TDS)

    高精度昇温脱離ガス質量分析装置(TDS)
    ホーム掲載

装置仕様

  • 測定質量範囲:M/e=1~200 (イオン化方式:電子衝撃型)定量測定時は8質量数で選択可
  • 加熱温度範囲:RT~1100℃
  • 昇温速度:10~120℃/min.
  • 到達圧力:1.33×10-7 Pa(1×10-9 Torr)程度
  • 加熱機構:ハロゲンランプ及び集光ミラー

特徴

  • 試料の表面及び内部から脱離するガス及び分子と発生温度、圧力との関係測定可能
  • 試料からの発生ガス、脱離分子の定性及び定量(分子数)分析が可能
  • 試料だけを加熱するため、バックグラウンドが低く、水素(H2)、水蒸気(H2O)、一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2)、酸素(O2)、窒素(N2)などの低質量分子の高感度分析(1014個以上)が可能

仕様2;加熱炉(石英管)タイプ

試料を真空炉内で赤外線加熱し、発生した水素ガスを昇温温度毎に昇温脱離ガス質量分析装置で検出する。

装置構成図

  • 装置構成図

装置仕様

  • 測定質量範囲

    M/e= 1~200

  • 加熱温度範囲

    RT~1000℃

  • 昇温速度

    1~30℃/min.

  • 測定試料重量

    1~10g(標準試料重量 約5g)

    形状 5~8mmφ× ≦30mm

  • 定量下限(試料約5g)

    0.01ppm/5000sec.

測定例

事例1; 鋼中の拡散性水素分析

鋼中の拡散性水素の分析、脱水素条件の検討、遅れ破壊特性の基礎研究に適用

  • 拡散性水素の抽出曲線

    拡散性水素の抽出曲線

事例2;ステンレス材からの加熱放出ガス分析

材料欠陥の発生原因の究明や、材料設計の評価、表面汚染、製造工程の評価、脱ガス条件の設定、水素脆性の原因となる拡散性水素の分析などに適用

  • 測定例

事例3;超高温度域の放出ガス成分分析

セラミックス、石英、金属材料の材料設計、製造工程の評価において、主に超高温度領域で発生する微量ガス成分の調査に適用

  • 測定例
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