ヘリウムイオン化ガスクロマトグラフィー

ヘリウムイオン化ガスクロマトグラフィー高純度ガス分析基準への適用

GB/T 8979-2008高純窒素

GB/T 4844.3-1995高純度ヘリウム

GB/T 7445-1995純水素、高純水素、超純水素

GB/T 16942-2009電子工業用ガス水素

GB/T 16943-2009電子工業用ガスヘリウム

これらの基準は高純度ガス中の微量不純物の分析方法を規定し、ヘリウムイオン化ガスクロマトグラフィーは主要な検出ツールである。

電子工業用ガス規格

GB/T 14604-2009電子工業用ガス酸素

GB/T 1460-2009電子工業用ガス酸化アルゴン窒素

GB/T 18994-2003電子工業用ガス高純度塩素

これらの基準は半導体、電子製造業界に適しており、ヘリウムイオン化ガスクロマトグラフィーを用いたppb級不純物の検出が求められている

ヘリウムイオン化ガスクロマトグラフィー動作原理

キャリアガスとイオン化源としてのヘリウム：

高純度ヘリウムガスは、高エネルギー準安定ヘリウム原子（He＊）またはヘリウムイオン（He⁺）を生成するために、高電場または放射性源（例えばβ線）の励起下で発生する。

測定されたガス分子がこれらの高エネルギー粒子に衝突すると、イオン化が起こり、電子と正イオンが発生し、電流信号が形成される。

信号強度はガス濃度に比例する。

検出モード：

パルス放電モード（PDHID）：パルス放電により高エネルギーヘリウムプラズマを生成し、感度が高く、放射性源を必要としない。

伝統的なモード：放射性同位体（例えば、179 Hまたは8310 Ni）に依存してヘリウムガスを励起し、現在では使用されていない。

コア機能

超高感度：

検出限界はppb級（さらに低い）に達することができ、特に微量ガス分析に適している。

Hタンパ、Oタンパ、Nタンパ、CO、COタンパ等のガスに対する応答に優れている

広い線形範囲：

信号と濃度は複数の桁内で線形関係を呈し、異なる濃度サンプルの分析に適している。

汎用性：

ほとんどのガス（不活性ガスを含む）を検出することができるが、複雑な有機物に対する感度は低い。

主な応用分野

環境モニタリング：

大気中の微量汚染物（例えばCO、CHランタン、SFランタン）の検出。

温室効果ガス（COタンパ、NタンパO）分析。

石油化学工業：

天然ガス、製鉄所ガス、分解ガス中のHタンパ、Oタンパ、Nタンパ、COなどの成分の定量分析。

高純度ガス（例えば電子級アルゴン、窒素）中の不純物検出。

半導体産業：

超純ガス（ヘリウム、ネオン、アルゴン）中の微量不純物の品質制御。

科学研究分野：

地質サンプル中の希ガス（He、Ne、Ar）分析。

化学反応中のガス生成物のリアルタイムモニタリング。

局限性

高純度ヘリウムガス依存性：

ヘリウムガスはコストが高く、資源が限られているため、不純物の干渉を避けるために厳格に浄化する必要がある。

メンテナンスが複雑：

システムは汚染によるベースラインのドリフトやノイズを回避するために高度にクリーンである必要があります。

パルス放電モードは電圧、流量などのパラメータを最適化する必要がある。

有機物に対する感度が低い：

炭化水素などの複雑な有機物は、FIDまたはMSで検出するのに適しています。

ヘリウムイオン化ガスクロマトグラフィー他の検出器との比較

検出器かんど適用物質キャリアガス要件特徴

HIDふかっせいガス高純度ヘリウムガスを使用する必要があります広い線形範囲で汎用性が高い

TCD低い汎用任意キャリアガス安定性は良いが感度は低い

FID高いゆうきぶつ水素/空気炭化水素に対する応答が優れている

ECD高い電気陰性物質（ハロゲンなど）窒素/アルゴン選択性が高く、農薬、PCB分析に用いる

注意事項

ヘリウム純度：99.999%以上のヘリウムガスを使用し、ガス清浄機を備えることを提案する。

システム漏洩：微小漏洩はベースラインが不安定になるので、定期的に漏れを検査する必要がある。

カラム選択：一般的なモレキュラーシーブ、PLOTカラムまたは毛細管カラム分離ガス