ICPMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

New Design 1013 Ω Amplifiers for Measurement of Small Ion Beam Currents

Aplikace | 2015 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
ICP/MS
Zaměření
Ostatní
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Souhrn

Význam tématu


Měření velmi malých iontových proudů v rozsahu femtoampérů je klíčové pro analýzu vzácných materiálů, geochemické a kosmochemické studie, stejně jako pro sledování stopových prvků v průmyslové QA/QC. Přesnost takových analýz je primárně omezena poměrem signál/šum a elektronickým šumem detekčního systému.

Cíle a přehled studie


Studie popisuje vývoj nových zesilovačů s 10^13 Ω zpětnovazebním rezistorem pro Thermo Scientific Triton Plus TIMS, Neptune Plus MC-ICP-MS a Noble Gas produktovou řadu. Hlavním cílem bylo dosáhnout až desetkrát lepšího poměru signál/šum, zkrátit dobu ustálení a zachovat stabilitu zisku.

Použitá instrumentace

  • Thermo Scientific Triton Plus™ TIMS
  • Thermo Scientific Neptune Plus™ MC-ICP-MS
  • Noble Gas produktová řada
  • Nová konstrukce zesilovačů s 10^13 Ω zpětnovazebním rezistorem a Relay Matrix pro rychlé přepínání mezi Faradayovými kelímky

Hlavní výsledky a diskuse

  • Signál/šum zlepšen až 10× ve srovnání s 10^11 Ω zesilovači díky matematickému snížení Johnsonova šumu.
  • Doba ustálení pod 3 s pro dosažení 100 ppm původního signálu.
  • Výborná dlouhodobá stabilita zisku po dobu více než 1 roku.
  • Interní přesnost (2 SE) na poměr 143Nd/144Nd blízko limitu počítacích statistik při intenzitách od 0,1 pA.
  • Externí reprodukovatelnost 0,000102 (2 SD) při 50 fA a 0,000075 (2 SD) při 200 fA.
  • Pro beamové toky nad 20 kcps jsou zesilovače 10^13 Ω přesnější než SEM, což naznačuje jejich výhodu při vyšších intenzitách.
  • Dynamický rozsah optimalizovaný do ~500 fA odpovídá 50 mV na 10^11 Ω ekvivalentu.

Přínosy a praktické využití metody

  • Analýza velmi malých vzorků (100 pg Nd, prach v ledovcových vrtech, inkluze v diamantech).
  • Zvýšená citlivost a přesnost izotopických měření v geo- a kosmochemii.
  • Eliminace limitů kalibrace mezi Faradayovou detekcí a iontovým počítačem.
  • Využití v QA/QC pro detekci stopových prvků s vyšší spolehlivostí.

Budoucí trendy a možnosti využití

  • Zvyšování zpětnovazební rezistence a optimalizace elektronického šumu.
  • Integrace moderních rychlých přepínacích systémů a vzdálené správy zesilovačů.
  • Rozšíření aplikací do dalších typů hmotnostních spektrometrů pro ultra nízké proudy.
  • Automatizace a zvýšení počtu detekčních kanálů při zachování nízkého šumu.

Závěr


Nové zesilovače s 10^13 Ω zpětnovazebním rezistorem přináší výrazné zlepšení poměru signál/šum, rychlé ustálení a dlouhodobou stabilitu, což umožňuje spolehlivou analýzu velmi nízkých iontových proudů v pokročilém izotopovém výzkumu.

Reference

  • J.M. Koornneef; C. Bouman; J.B. Schwieters; G.R. Davies (2014) Measurement of small ion beams by Thermal Ionisation Mass Spectrometry using new 1013 Ohm resistors, Analytica Chimica Acta, 819, 49–55.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
1013 Ω amplifier technology: How low can you go?
1013 Ω amplifier technology: How low can you go?
2017|Thermo Fisher Scientific|Technické články
SmartNotes SMART NOTE SN30439 1013 Ω amplifier technology: How low can you go? Introduction Accurate and precise isotope ratio measurements of low intensity ion beams is a prerequisite for applications in isotope geochemistry and nuclear safeguards, in particular investigating minor…
Klíčová slova
isotope, isotopecounting, countingbaseline, baselineuncertainty, uncertaintynoise, noiseprecision, precisionmeasurements, measurementsplus, plusgain, gainelectronic, electronictriton, tritoncollector, collectorbeams, beamsneptune, neptunethermo
Dynamic time correction for high precisionisotope ratio measurements
Dynamic time correction for high precisionisotope ratio measurements
2019|Thermo Fisher Scientific|Technické články
TECHNICAL NOTE 30396 Dynamic time correction for high precisionisotope ratio measurements Thermo Scientific Neptune XT MC-ICP-MS with 1013 Ω Amplifier Technology Authors Abstract Grant Craig1, Zhifang Hu2, Anyu Zhang2, Nicholas S. Lloyd1, Claudia Bouman1 and Johannes Schwieters1 1 Thermo Fisher…
Klíčová slova
δie, δiefaraday, faradayisotope, isotoperse, rsetau, tauamplifiers, amplifierscup, cupcorrection, correctionexponential, exponentialspot, spotratio, ratioamplifier, amplifierexternal, externalsignal, signalicp
Neoma Multicollector ICP-MS
Neoma Multicollector ICP-MS
2020|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Illuminating the edge of discovery Neoma Multicollector ICP-MS Illuminating the edge of discovery Just when you thought it couldn’t be done, the Thermo Scientific™ Neoma™ MC-ICP-MS raises the bar. Building on the strength of our multicollector technology, this next generation…
Klíčová slova
srf, srfneoma, neomaicp, icpfaraday, faradaymass, massplasma, plasmacps, cpsmulticollector, multicollectorrpq, rpqcups, cupsamplifier, amplifierwet, wetgcps, gcpscounting, countingsem
Uranium isotopic analysis for the nuclear industry
Uranium isotopic analysis for the nuclear industry
2019|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION BRIEF 30238 Uranium isotopic analysis for the nuclear industry Authors Introduction Nicholas S. Lloyd, Claudia Bouman and Johannes B. Schwieters, Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany This application note describes the analytical performance of the Thermo Scientific™ Neptune XT™ Multicollector…
Klíčová slova
neptune, neptuneicp, icpuranium, uraniumcertified, certifiedreference, referencefaraday, faradaytriton, tritonmulticollector, multicollectortims, timsisotope, isotopecounting, countingnuclear, nuclearmean, meandeviation, deviationisotopes
Další projekty
GCMS
LCMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.