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质谱仪用陶瓷四极杆

四极杆是质谱仪的核心部件之一,其性能直接决定了仪器的分辨率、灵敏度和稳定性。传统的金属四极杆由于热稳定性不足、质量歧视效应等问题,正逐渐被高性能陶瓷四极杆所取代。

 

质谱仪用陶瓷四极杆

 

陶瓷四极杆的材料选择

 

1.材料比较

材料 Al2O3 AlN BeO SiC
热导率 20-30 W/mK 170-200 W/mK 300 W/mK 120-200 W/mK
介电损耗 中等 非常低
热膨胀系数 8.0×10⁻⁶/K 4.5×10⁻⁶/K 7.5×10⁻⁶/K 4.0×10⁻⁶/K

 

2. 关键材料性能要求

– 高导热系数:快速散热,减少热变形引起的场畸变。

 

– 低介电损耗:避免射频 (RF) 信号衰减。

 

– 高尺寸稳定性:温度波动下热膨胀系数极低(CTE 与金属电极匹配)。

 

陶瓷四极杆制造工艺

 

1. 精密成型技术

– 等静压成型:确保毛坯密度均匀(对于长宽比 > 20:1 的棒材至关重要)。

 

– CNC 铣削:采用金刚石刀具加工高精度表面(公差在 5μm 以内)。

 

2. 表面金属化:

– 溅射金/铂(厚度 0.5-1μm),确保电极导电性。

 

– 激光调阻:调整电极形状,优化场分布。

 

3. 质量检测

– 形貌检测:采用白光干涉仪测量表面粗糙度(Ra < 0.1μm)。

 

-电气测试:介电常数/损耗角正切值测定(1MHz 时 tanδ 小于 0.001)。

陶瓷四极杆的技术优势

1.性能提升

-分辨率提升:陶瓷低热变形提高了场稳定性,质量分辨率可达 0.1 amu。

-寿命延长:耐离子轰击,寿命是金属杆的 3-5 倍(尤其适用于 ICP-MS)。

2. 应用

-气相色谱-质谱联用 (GC-MS):AlN 四极杆可降低热漂移,适合长期分析。

-便携式质谱仪:轻质陶瓷(比不锈钢轻 40%)有助于设备小型化。

Application-GC-MS And LC-MS mass spectrometry

 

陶瓷四极杆因其高热稳定性、低介电损耗和长寿命,正逐渐取代金属四极杆,成为高端质谱仪的标准配置。

 

Innovacera 专注于生产用于四极杆质谱的陶瓷组件,包括陶瓷灯丝支架、陶瓷孔板、陶瓷加热器等。如有任何疑问,请联系我们。

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