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QGAsoft－氣體與蒸氣即時定量分析軟體
QGAsoft－氣體與蒸氣即時定量分析軟體
最多 32 種物種即時定量、0.1 ppm 至 100% 濃度範圍，支援單流路與多流路分析
Hiden QGAsoft 是專為氣體與蒸氣 Quantitative Analysis所開發的應用型軟體，可進行最多 32 種 Species 的即時連續分析。
分析濃度範圍可涵蓋 0.1 ppm 至 100%，並整合 Fragment Selection、Cracking Pattern、Relative Sensitivity、Multipoint Calibration 與 Overlapping Fragment Management，使複雜氣體混合物能轉換為可直接使用的定量濃度資料。
QGAsoft 可搭配 Hiden QGA 2.0 及相關氣體分析系統，適用於 Research、Process Monitoring、Catalysis、Reaction Gas Analysis、Bioprocess 與多流路氣體分析。
QGAsoft 系統概述
將 Quadrupole Mass Spectrometer 的離子訊號轉換為即時氣體濃度資料。
一般 Quadrupole Mass Spectrometer 直接量測的是不同 m/z 的 Ion Current，而不是氣體的實際 Concentration。
對複雜 Gas Mixture 而言，一種氣體可能產生多個 Fragment Peaks，而不同氣體亦可能在相同 m/z 產生重疊訊號。因此若要進行可靠的 Quantitative Gas Analysis，必須建立 Cracking Pattern、Relative Sensitivity 與 Calibration Model。
QGAsoft 將這些工作整合至軟體流程，透過 Calibration Routine、Fragment Selection 與 Spectral Correction 將原始 Mass Spectrometer Signals 即時轉換為 Species Concentration。
這使使用者可以直接觀察ppm、百分比濃度及濃度隨時間的變化，而不需要自行將每一個 Mass Channel 進行人工換算。
QGAsoft 定量分析流程
從 Species Selection、Calibration 到 Real-Time Quantification。
選擇分析物種
建立待測 Gas / Vapour Species，並依預期濃度選擇適合的 Fragment Mass。
建立校正模型
量測 Cracking Pattern、Relative Sensitivity 與多點 Calibration Data。
即時定量輸出
軟體處理 Fragment Overlap 與 Correction Factors，連續輸出各物種 Concentration。
Real-Time Quantitative Gas Analysis
最多同時分析 32 種 Species，濃度範圍涵蓋 Trace Level 至主要氣體成分。
0.1 ppm 至 100% 的定量分析範圍
Hiden 官方資料指出，QGAsoft 可進行最多 32 Species 的即時連續 Quantitative Analysis，Species Concentration 範圍可由 0.1 ppm 至 100%。
因此同一套分析方法可同時監測主要氣體與 Trace Components，例如反應物、產物、副產物、Carrier Gas 與低濃度 Impurity。
實際可達濃度範圍仍會受到 Mass Spectrometer Configuration、Sampling System、Calibration Gas、Fragment Interference 與分析物種特性影響。
Fragment Selection 與重疊峰管理
協助選擇最佳 m/z，降低不同 Species Fragment Overlap 對定量結果的影響。
Electron Impact Ionisation 會使分子產生特定 Cracking Pattern，因此每一種 Gas Species 通常可在多個 m/z 位置產生訊號。
QGAsoft 提供 Intuitive Fragment Selection Tool，可依待測 Species 與預期濃度協助選擇適合的 Mass Fragment。
當不同物種使用的 Fragment 發生重疊時，軟體可透過 LED Indication 提醒操作者，使方法建立時能快速辨識潛在 Spectral Interference。
對 CO / N2、CO2 Fragment、Hydrocarbons 或其他具有共同 m/z 的混合物而言，適當的 Fragment Selection、Cracking Pattern 與 Calibration 是取得可靠 Quantitative Data 的重要基礎。
Cracking Pattern 與 Relative Sensitivity 校正
建立實際儀器與實際分析條件下的定量模型。
Cracking Pattern
量測特定 Species 在不同 m/z 的 Fragment Ratio，建立實際分析系統中的質譜裂解模式。
Relative Sensitivity
利用已知濃度氣體建立不同 Species 的 Relative Sensitivity Factor，修正不同氣體的 Ionisation 與 Detection Response。
Multipoint Calibration
使用多個濃度點建立 Calibration Curve，提高較寬濃度範圍下的定量可靠度。
Fragment Ratio Assessment
依實際 Experiment Condition 評估 Fragment Ratio，使分析模型更符合實際 Sampling 與 Instrument Conditions。
Single Stream 與 Multi-Stream Analysis
從單一反應器到最多 80 流路的自動氣體監測。
QGAsoft 可在 Single Stream Mode 或 Multi-Stream Mode 下操作。
搭配 Hiden Multi-Stream Gas Selection Valve，系統最高可支援 80 Streams 的順序取樣。
此功能特別適合多組 Reactor、Bioreactor、Catalyst Channel、Process Line 或 Parallel Experiment，需要使用同一套 Mass Spectrometer 輪流量測多個 Sampling Points 的應用。
多流路分析可讓單一質譜系統依設定程序自動切換 Sampling Stream，再以相同 Calibration Model 分析各流路的 Gas Composition。
這種架構可降低為每一條 Sampling Line 配置獨立 Gas Analyser 的成本，同時提高多反應器實驗的資料一致性。
Automatic Multiplier Optimisation
自動最佳化 Detector 條件，使 Trace Species 與高濃度氣體能在同一分析流程中取得適合訊號。
QGAsoft 具備 Automatic Multiplier Optimisation，可依實際分析訊號最佳化 Electron Multiplier 使用條件。
當分析方法同時包含高濃度主要成分與低濃度 Trace Species 時，不同 Mass Channels 可能需要不同 Detection Conditions。
自動最佳化功能有助於提高整體 Dynamic Range 的使用效率，並降低操作者逐項調整 Detector Parameters 的負擔。
Real-Time Output 與資料整合
即時輸出定量濃度資料，並與外部分析儀及 Process Control System 整合。
- Export on the Fly
- Real-Time Data Smoothing
- Multiple Export Options
- Analog Outputs
- Quantitative Concentration Output
- External Instrument Inputs
- CO Analyser Integration
- Single / Multi-Stream Analysis
- Continuous Trend Monitoring
- Process Data Integration
QGAsoft 可整合來自 External Devices 的輸入，例如獨立 CO Analyser。
這在特定 Gas Mixture 中具有實務價值，因為若某些 Species 在 Quadrupole Mass Spectrum 中高度重疊，可透過外部專用分析儀提供額外 Quantitative Signal，再與 QGAsoft 分析結果整合。
QGAsoft 主要特色
針對複雜氣體與蒸氣混合物即時定量分析所設計。
- 最多 32 Species 即時連續分析
- 0.1 ppm 至 100% Concentration Range
- Intuitive Fragment Selection Tool
- Automatic Multiplier Optimisation
- LED Indication of Overlapping Fragments
- Multipoint Calibration
- Experiment-Specific Fragment Ratio Assessment
- Export on the Fly
- Real-Time Data Smoothing
- Multiple Export Options
- Analog Outputs
- CO Analyser Integration
QGAsoft 系統能力
依 Hiden Analytical 現行 QGAsoft 官方公開資料整理。
| Software Type | Quantitative Gas and Vapour Analysis Software |
|---|---|
| Maximum Species | 最多 32 Species Real-Time Continuous Analysis |
| Concentration Range | 0.1 ppm 至 100% |
| Sampling Modes | Single Stream / Multi-Stream |
| Maximum Streams | 搭配 Multi-Stream Gas Selection Valve 可至最多 80 Streams |
| Calibration | Cracking Pattern / Relative Sensitivity / Multipoint Calibration |
| Fragment Management | Fragment Selection + Overlap Indication |
| Detector Control | Automatic Multiplier Optimisation |
| Data Processing | Automatic Spectral Correction / Correction Factor Determination / Real-Time Data Smoothing |
| Output | Real-Time Quantitative Data / Multiple Export Options / Analog Outputs |
| External Integration | External Device Inputs including CO Analyser Integration |
QGAsoft 典型應用
適合需要將質譜訊號直接轉換為定量 Gas / Vapour Concentration 的研究與製程分析。
Quantitative Gas Analysis
即時分析複雜 Gas Mixture 中主要氣體與 Trace Components 的濃度。
Catalysis
量測 Reaction Gas、Reactant、Product 與 By-Product Concentration，建立催化反應隨時間的變化。
Gas Reaction Studies
用於 Chemical Reaction、Gas Conversion 與 Kinetic Experiment 的即時多成分氣體分析。
Bioprocess Monitoring
搭配 Multi-Stream Sampling 可輪流監測多個 Bioreactors 的 Gas Composition。
Process Monitoring
利用 Continuous Quantitative Output 監測製程 Gas Composition、Purity 與 Process Stability。
Trace Impurity Analysis
針對低濃度 Impurity 建立適當 Calibration 與 Fragment Selection Method。
Multi-Stream Gas Analysis
搭配自動 Gas Selection Valve 依序分析多達 80 個 Sampling Streams。
Gas / Vapour Mixtures
結合 Fragment Ratio、Spectral Correction 與 Relative Sensitivity 分析複雜氣體及蒸氣混合物。
QGAsoft 與 MASsoft Professional 的差異
MASsoft 著重質譜儀控制；QGAsoft 則進一步針對 Gas / Vapour Quantification 建立專用定量流程。
MASsoft Professional 是 Hiden Mass Spectrometer 的核心 Instrument Control 與 Data Acquisition Platform，可進行 Mass Scan、Trend、Multiple Ion Monitoring 及 External Device Control。
QGAsoft 則是專為Quantitative Gas and Vapour Analysis設計的 Application-Specific Software。
其核心工作是利用 Cracking Pattern、Relative Sensitivity、Multipoint Calibration 與 Fragment Correction，將質譜儀的 Mass Signal 直接轉換為 Species Concentration。
因此，若研究目的只是觀察 m/z Signal 或 Mass Spectrum，MASsoft 即可完成；若需要直接取得 ppm、% 或多成分定量濃度，QGAsoft 才是主要分析平台。
QGAsoft 軟體操作影片
QGA 2－Software Preview
恩詠有限公司－Hiden QGAsoft 定量氣體分析軟體技術服務
QGAsoft 的定量準確度與實際分析能力，與 Gas Calibration、Cracking Pattern、Relative Sensitivity、Mass Fragment Selection、Spectral Overlap、Sampling Condition 及 Instrument Configuration 密切相關。
恩詠有限公司可依客戶的分析氣體種類、濃度範圍、標準氣體、Mass Fragment、Cracking Pattern、Relative Sensitivity、Multipoint Calibration、Multi-Stream Sampling、External Analyser Integration 與 Quantitative Data Output需求，協助建立適合的 Hiden QGAsoft 分析方法與定量氣體分析流程。