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Hiden HPR-20 TMS 快速瞬態氣體分析質譜儀
HPR-20 TMS－快速瞬態氣體分析質譜儀
專為 Fast Event、Gas Switching 與毫秒級瞬態反應研究設計
Hiden HPR-20 TMS（Transient Mass Spectrometer）是一套專為快速事件與瞬態氣體變化所設計的即時氣體分析系統，可連續分析接近大氣壓條件下的氣體與蒸氣。
系統整合 Hiden QIC Quartz-Lined Sampling Interface 與 Pulse Ion Counting（PIC）Digital Mass Spectrometer，可在快速氣體切換、催化瞬態、反應動力學與 Operando 研究中提供高時間解析度。
HPR-20 TMS 系統概述
將低死體積快速取樣與高速數位質譜結合，捕捉快速發生的氣體濃度變化。
一般即時氣體分析若取樣管路內體積過大、氣體流速太低或 Vacuum Response 不足，真正快速的 Gas Pulse 或 Step Change 會被延遲、展寬甚至完全平滑化。
HPR-20 TMS 以約 0.9 m QIC Quartz-Lined Sampling Interface 為核心，縮短反應器至質譜分析器之間的氣體傳輸延遲，特別適合需要觀察快速 Transient Event 的研究。 [oai_citation:1‡Hiden Analytical](https://www.hidenanalytical.com/products/gas-analysis/hpr-20-tms/)
系統針對接近大氣壓的 Gases & Vapours 進行快速取樣，尤其適合 Fast Gas Switching Experiments、Catalytic Transients、Reaction Kinetics 與 Isotope Switching 等應用。 [oai_citation:2‡Hiden Analytical](https://www.hidenanalytical.com/products/gas-analysis/hpr-20-tms/)
高速瞬態分析能力
毫秒級 Response Time 讓快速濃度變化不再被取樣系統平滑化。
Response Time 小於 150 ms
Hiden 官方現行資料指出，HPR-20 TMS 的 QIC Inlet 可於 200°C 操作，對氣體組成變化提供小於 150 ms 的 Response Time。
對於跨越五個數量級的濃度變化，5-Decade Response Time 可低於 200 ms。 [oai_citation:3‡Hiden Analytical](https://www.hidenanalytical.com/products/gas-analysis/hpr-20-tms/)
這項能力非常適合 Gas Pulse、Fast Switching、Transient Reaction、Step Change 與快速反應啟動／停止等實驗。
Pulse Ion Counting 高速數位質譜
高速資料擷取與寬動態範圍兼具，追蹤快速變化的高、低濃度氣體訊號。
QIC Sampling Inlet 直接耦合至 Hiden Pulse Ion Counting（PIC）Digital Mass Spectrometer。
官方目前標示 PIC 系統可在完整 7-Decade Dynamic Range 內達到最高 500 Data Points per Second 的 Measurement Speed。 [oai_citation:4‡Hiden Analytical](https://www.hidenanalytical.com/products/gas-analysis/hpr-20-tms/)
為何高速資料擷取很重要？
若每秒只能取得少量資料點，即使 Sampling Line 本身反應很快，也可能錯過非常窄的 Concentration Peak 或 Rapid Transition。
HPR-20 TMS 將快速取樣與高速 Digital Detection 結合，可更完整記錄瞬態事件的 Rise Time、Peak Shape、Decay 與不同 Gas Species 之間的時間差異。
主要特色 Features
針對 Fast Event 與高時間解析度氣體研究所設計。
- Fast Event Transient Gas Analysis
- 約 0.9 m Quartz-Lined QIC Sampling Interface
- QIC Operating Temperature 可達 200°C
- Response Time 小於 150 ms
- 5-Decade Response 小於 200 ms
- Pulse Ion Counting Digital MS
- 最高 500 Data Points / Second
- 7-Decade Dynamic Range
- Real-Time Gas & Vapour Analysis
- MASsoft Professional Software
HPR-20 TMS 關鍵性能
依 Hiden 現行 HPR-20 TMS 官方產品資料整理。
| Application | Fast Event / Transient Gas Analysis |
|---|---|
| Sample Conditions | Gases & Vapours at Pressures Near Atmosphere |
| Sampling Interface | 約 0.9 m Hiden QIC Quartz-Lined Capillary |
| Inlet Temperature | 最高約 200°C |
| Gas Response Time | 小於 150 ms |
| 5-Decade Response | 小於 200 ms |
| Measurement Speed | 最高約 500 Data Points / Second |
| Dynamic Range | 7 Decades |
| Detector / MS | Pulse Ion Counting Digital Mass Spectrometer |
| Software | MASsoft Professional |
QIC 快速取樣技術
降低 Sampling Delay、Dead Volume、Condensation 與 Memory Effect。
Hiden QIC（Quartz Inert Capillary）以惰性取樣路徑與低內體積設計，將反應器氣體快速輸送至質譜分析器。
對快速瞬態研究而言，Sampling Interface 的設計甚至可能比 Mass Spectrometer 本身的掃描速度更重要，因為任何過大的 Tubing Volume 或 Slow Gas Exchange 都會直接破壞真正的時間解析度。
QIC 可加熱至約 200°C，有助於分析氣體與蒸氣，並降低部分 Water Vapour 或較易冷凝 Species 在傳輸管路中的影響。 [oai_citation:5‡Hiden Analytical](https://www.hidenanalytical.com/products/gas-analysis/hpr-20-tms/)
典型研究應用
適合需要快速捕捉反應啟動、切換、脈衝與瞬態變化的研究。
Fast Gas Switching
量測不同 Feed Gas 快速切換時的 Response、Delay、Reaction Transition 與 Gas Conversion。
Catalytic Transients
研究 Catalyst Surface 在反應氣體突然改變時所產生的快速反應與 Intermediate Behaviour。
Reaction Kinetics
以高時間解析度追蹤氣體濃度變化，分析 Reaction Rate、Delay 與 Dynamic Behaviour。
SSITKA
適用於 Steady-State Isotopic Transient Kinetic Analysis 等同位素快速切換研究。
SCR / Automotive Catalysis
研究 NOx、NH3、CO、HC 與其他尾氣 Species 在催化反應中的快速轉化。
Pulse Experiments
分析短時間 Gas Pulse、Adsorption / Desorption Event 與快速 Surface Reaction。
Operando Research
與 Reactor、Spectroscopy 或其他分析設備同步，建立 Reaction Condition 與 Gas Product 之間的時間關係。
Battery Gas Evolution
可應用於快速產氣、失效或熱事件中的 H2、CO、CO2、Hydrocarbon 等氣體變化研究。
MASsoft Professional 軟體
高速質譜控制、資料擷取與外部實驗訊號同步整合。
HPR-20 TMS 搭配 Hiden MASsoft Professional，可進行 Mass Spectrometer Control、Method Setup、Data Acquisition、Real-Time Display 與資料記錄。
Hiden 官方目前仍標示 MASsoft Professional 可透過 USB 2.0、RS232 或 Ethernet 控制儀器，並提供 External I/O，可將外部 Temperature、Pressure、Flow 或其他設備資料與 Mass Spectrometer Data 整合顯示。 [oai_citation:6‡Hiden Analytical](https://www.hidenanalytical.com/products/gas-analysis/hpr-20-tms/)
- Mass Spectrum Acquisition
- Multiple Ion Detection
- Fast Trend Recording
- Transient Event Monitoring
- External I/O Integration
- Long-Term Data Logging
- USB 2.0 / RS232 / Ethernet Control
何時適合選擇 HPR-20 TMS？
當真正需要的是「時間解析度」，而不只是一般即時氣體監測。
如果研究中的氣體組成只在數秒或數分鐘尺度緩慢變化，一般 Real-Time Gas Analyser 已能滿足許多需求。
但若研究包含快速 Gas Switching、毫秒級 Pulse、催化瞬態、同位素切換、Rapid Adsorption / Desorption 或其他 Fast Event，Sampling Delay 與 Instrument Response 就會直接決定是否能看到真正的反應行為。
HPR-20 TMS 的設計核心正是將 Sampling Interface 與 Digital Mass Spectrometer 同時最佳化，提升整個系統的 Temporal Resolution。
Hiden 即時氣體分析影片
Real Time Gas Analysis from Hiden Analytical
恩詠有限公司－Hiden HPR-20 TMS 快速瞬態氣體分析系統規劃
HPR-20 TMS 的時間解析度取決於整個 Sampling Chain，而非單獨的 Mass Spectrometer。反應器體積、Sampling Point、Tube Length、Flow Rate、Pressure、Temperature 與 Gas Switching Hardware 都會影響實際 Response。
恩詠有限公司可依客戶的氣體種類、濃度範圍、切換速度、Pulse Duration、反應器壓力與溫度、流量、Sampling Distance、預期時間解析度、SSITKA、SCR、Operando 與 Fast Event 研究需求，協助評估適合的 Hiden HPR-20 TMS 與快速取樣配置。