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日立半導(dǎo)體超高效液相色譜儀的工作原理

2025-10-30  閱讀(61)

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?? 基本工作流程

日立超高效液相色譜儀的工作流程,本質(zhì)上是在高的壓力(最高達(dá)140 MPa)下,驅(qū)動(dòng)液體流動(dòng)相通過裝有極小顆粒填料(可達(dá)1.9µm)的色譜柱,利用樣品中不同組分在固定相和流動(dòng)相之間分配行為的差異,以及它們與固定相相互作用的細(xì)微差別(如吸附、分配、離子交換等),使各組分在色譜柱內(nèi)以不同的速度遷移,從而實(shí)現(xiàn)分離。分離后的組分進(jìn)入檢測(cè)器,被轉(zhuǎn)化為電信號(hào),最終由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)形成色譜圖,用于定性和定量分析。

其實(shí)現(xiàn)超高效分離的關(guān)鍵在于:

  • 更小的填料粒徑:使用亞2µm的顆粒填料,大大提高了色譜柱的柱效(理論塔板數(shù)可達(dá)50,000以上),使分離度更高,峰形更尖銳。

  • 更高的系統(tǒng)耐壓:高壓是驅(qū)動(dòng)流動(dòng)相通過緊密填充的微細(xì)顆粒色譜柱所必需的,日立UHPLC的140MPa耐壓為此提供了保障。

  • 更低的系統(tǒng)體積:優(yōu)化的流路設(shè)計(jì),如低體積混合器和低擴(kuò)散管路,減少了柱外效應(yīng),避免了色譜峰的展寬,保證了高柱效。

?? 半導(dǎo)體行業(yè)的特殊應(yīng)用考量

在半導(dǎo)體制造中,對(duì)超痕量雜質(zhì)的檢測(cè)、高純度化學(xué)品的質(zhì)量控制、以及工藝化學(xué)品中金屬離子有機(jī)污染物的監(jiān)控要求高。雖然搜索結(jié)果未明確日立色譜儀在半導(dǎo)體領(lǐng)域的應(yīng)用,但上述通用UHPLC技術(shù),尤其是其高靈敏度(例如,通過選配的65mm長(zhǎng)光程流通池,靈敏度可達(dá)以往機(jī)型的約10倍)和高分辨率(得益于高柱效和良好的峰容量)特性,正是半導(dǎo)體行業(yè)進(jìn)行精確雜質(zhì)分析和質(zhì)量控制所需的。

例如,在半導(dǎo)體工藝中,可能需要檢測(cè):

  • 超純水中的痕量有機(jī)污染物。

  • 光刻膠蝕刻液等關(guān)鍵化學(xué)品中的雜質(zhì)成分。

  • 硅片表面的有機(jī)污染物分析。

?? 日常操作與維護(hù)

為了確保日立超高效液相色譜儀持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,尤其是應(yīng)用于半導(dǎo)體等高要求領(lǐng)域時(shí),需要注意:

  • 系統(tǒng)準(zhǔn)備:使用HPLC級(jí)或更高純度的溶劑和添加劑,避免堵塞色譜柱和流路。流動(dòng)相需經(jīng)過脫氣(日立儀器配備在線脫氣裝置)。

  • 樣品前處理:樣品需經(jīng)適當(dāng)?shù)?span style="font-weight: 600;">過濾(如0.22µm或0.45µm濾膜)以去除顆粒物。

  • 壓力監(jiān)控:壓力異常升高可能表明色譜柱或系統(tǒng)流路堵塞,壓力波動(dòng)則可能提示泵或混合器問題。

  • 色譜柱維護(hù):遵循色譜柱的使用說明,使用合適的保護(hù)柱,定期沖洗色譜柱,并在不使用時(shí)應(yīng)按說明書要求正確保存。

  • 基線觀察:基線噪音增大可能源于檢測(cè)器光源老化、流通池污染或流動(dòng)相問題;漂移可能與溫度變化、流動(dòng)相比例變化或檢測(cè)器不穩(wěn)定有關(guān)。

  • 定期維護(hù)與校準(zhǔn):遵循制造商的建議進(jìn)行定期維護(hù),如更換泵密封圈、清洗閥等,并可利用標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行系統(tǒng)適用性測(cè)試,確保儀器性能。

?? 總結(jié)

日立超高效液相色譜儀通過其高壓輸液系統(tǒng)、高效分離色譜柱高靈敏度檢測(cè)器的協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)了快速、高效、高靈敏度的分離分析。雖然搜索結(jié)果中缺乏其在半導(dǎo)體領(lǐng)域直接應(yīng)用的詳細(xì)信息,但其技術(shù)特點(diǎn)符合該行業(yè)對(duì)高分辨率、高靈敏度高分析效率的苛刻要求。


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