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HPR-40 MIMS－膜進樣溶解氣體與揮發性物種分析系統
HPR-40 MIMS－膜進樣溶解氣體與揮發性物種分析系統
Membrane Inlet Mass Spectrometry－液體中溶解氣體、蒸氣與 VOC 即時分析
Hiden HPR-40 MIMS 是一套高靈敏度膜進樣質譜儀 Membrane Inlet Mass Spectrometer，專為液體樣品中的 Dissolved Gases、Vapours 與 Volatile Organic Compounds（VOCs）分析設計。
系統可搭配 Direct Probe、Flow-Through Probe 與 Large Circular Membrane Cell，適用於海水、地下水、河口水、水庫、沉積物、污泥及其他環境與液相研究。
標準 Dissolved Species Mass Range 為 200 amu，可針對極低濃度溶解物種進行高靈敏度即時分析。
HPR-40 MIMS 系統概述
利用選擇性膜將液相中的溶解氣體直接導入質譜儀，建立快速且連續的液體氣體分析方法。
Membrane Inlet Mass Spectrometry（MIMS）是一種成熟的液相質譜分析技術。分析時，液體樣品與 Selective Membrane 接觸，溶解於液體中的氣體與揮發性物種依其 Permeability 穿過薄膜，再進入高真空 Mass Spectrometer 進行分析。
相較必須先進行 Headspace Sampling 或離線樣品前處理的方法，MIMS 可直接監測液體中的 Dissolved Species，因此非常適合即時、連續與低濃度分析。
HPR-40 MIMS 可監測液體中 sub-ppb 等級的氣體物種，並可藉由不同 Membrane Material 與 Sampling Inlet 配置，針對不同化合物與研究目的最佳化。
典型應用包含Environmental Monitoring、Groundwater Analysis、Denitrification、Oceanography、Water Treatment、Swimming Pool DBPs 與 Dissolved Gas Research。
MIMS 膜進樣質譜分析原理
透過 Membrane Selective Permeation 將液體中的溶解物種直接送入住譜分析器。
Liquid Sampling
液體樣品流經或接觸 Membrane Inlet，溶解氣體與揮發性物種到達膜表面。
Membrane Permeation
不同 Gas / Vapour Species 依其 Membrane Permeability 選擇性穿過聚合物膜並進入真空端。
Mass Spectrometry
進入質譜儀的物種經 Ionisation 與 Quadrupole Mass Analysis，取得濃度、趨勢與時間變化資訊。
多種 Membrane Sampling Inlet
依樣品量、流動方式、目標氣體與分析靈敏度選擇不同膜進樣配置。
Direct Probe
可直接將 Probe 放置於液體樣品中，適合 In-Situ Dissolved Gas Monitoring 與現場研究。
Flow-Through Probe
讓液體樣品持續流經膜表面，適合 Continuous Monitoring、Flow Experiment 與時間解析研究。
Small Volume Sampling
針對有限 Sample Volume 的實驗可選擇適當的小體積 Sampling Inlet，例如 Denitrification Research。
Large Circular Membrane Cell
大型圓形膜單元提供更大的 Membrane Surface Area，可依目標物種與靈敏度需求配置專用膜材。
User-Interchangeable Sampling Inlets
HPR-40 MIMS 的重要特色是 Sampling Inlet 具有高度彈性。不同研究不需要更換整套質譜系統，可依 Sample Matrix、Target Species、Sample Volume 與 Response Time 更換適合的 Inlet。
此架構讓同一套 HPR-40 MIMS 可涵蓋 Groundwater、Sea Water、Sediment、Sludge、Biological Samples 與 Laboratory Flow Experiments。
X44 專用膜與稀有氣體分析
針對 Helium、Krypton、Xenon 等低濃度氣體提高膜進樣靈敏度。
Hiden 提供專用 X44 Polymer Membrane，搭配 Large Circular Membrane Cell，可針對地下水與地質年代研究中的低濃度氣體進行高靈敏度分析。
原廠特別列出 Helium、Krypton 與 Xenon 等 Gas Species，可用於 Groundwater Geochronology 與稀有氣體研究。
不同 Membrane Material 對各種 Gas / Vapour Species 具有不同 Permeability，因此實際膜材需依目標化合物與所需 Detection Limit 選擇。
Environmental 與 Water Analysis
從地下水污染、海洋氣體到游泳池消毒副產物的高靈敏度液相監測。
MIMS 特別適合 Environmental Monitoring，因為許多重要污染物與 Dissolved Gas Species 在水中的濃度非常低，而且可能隨時間、深度或環境條件快速變化。
HPR-40 MIMS 可用於 Groundwater 中低濃度污染物、Estuary / Reservoir / Sea Water 中的溶解氣體，以及 Swimming Pool Water 中 Disinfection By-Products（DBPs）的分析。
連續式 Membrane Sampling 可降低傳統離線取樣造成的 Sample Handling Error，也適合觀察 Dissolved Gas Concentration 隨時間發生的變化。
Denitrification 與生地球化學研究
即時監測 N₂、O₂ 與其他溶解氣體，研究水體、沉積物與微生物反應。
反硝化 Denitrification 是環境與生地球化學研究中的重要氮循環過程。微生物將 Nitrate 逐步還原並最終形成 N₂，因此 Dissolved Nitrogen Species 與 Gas Production 的精確量測相當重要。
HPR-40 MIMS 可搭配適合 Small Volume Sample 的 Flow-Through Sampling Configuration，進行 Dissolved Gas Concentration 與 Reaction Dynamics 監測。
系統亦可應用於 Isotope-Enrichment Experiment、Sediment Studies、Aquatic Ecosystem 與其他需要連續溶解氣體量測的研究。
VOCs 與溶解有機物分析
以膜進樣方式直接分析液體中的揮發性有機物，減少複雜樣品前處理。
除永久氣體外，HPR-40 MIMS 亦可分析多種 Volatile Organic Compounds。適當的 Membrane 可使有機物由液體樣品選擇性進入質譜系統。
恩詠既有 HPR-40 技術資料包含 Chloroform 與 Acetone Detection Limit 測試，可作為 VOC Analysis 與低濃度有機物研究的參考。
對 Water Quality、Environmental Contamination、Process Water 與 Liquid-Phase Reaction Research，MIMS 提供了一種快速且直接的分析方式。
HPR-40 MIMS 主要特色
高靈敏度膜進樣、多種可更換 Sampling Inlet 與即時質譜分析能力。
- Compact Membrane Inlet Mass Spectrometer
- Dissolved Gas / Vapour / VOC Analysis
- Sub-ppb Level Gas Monitoring in Liquids
- Standard Mass Range 200 amu
- High-Sensitivity Membrane Inlet
- Direct Probe Sampling
- Flow-Through Probe Sampling
- Large Circular Membrane Cell
- User-Interchangeable Sampling Inlets
- X44 Specialist Polymer Membrane
- Real-Time Continuous Gas Monitoring
- MASsoft Professional Control Software
HPR-40 MIMS 系統重點規格
依 Hiden Analytical 現行 HPR-40 MIMS 官方產品資料整理。
| System Type | Membrane Inlet Mass Spectrometer（MIMS） |
|---|---|
| Primary Application | Dissolved Gases / Vapours / VOCs in Liquid Samples |
| Standard Mass Range | 200 amu for Dissolved Species |
| Sensitivity | 液體中 Gas Species 可達 sub-ppb 等級，實際 Detection Limit 依物種、膜材與分析條件而異 |
| Sampling Options | Direct Probe / Flow-Through Probe / Circular Membrane Cell |
| Special Membrane | Hiden X44 Polymer Membrane |
| Typical Rare Gas Applications | Helium / Krypton / Xenon |
| Sample Types | Groundwater / Sea Water / Estuary / Reservoir / Sediment / Sludge / Laboratory Liquid Samples |
| Data Acquisition | Real-Time Mass Spectrometric Monitoring |
| Software | Hiden MASsoft Professional |
| Instrument Communication | USB 2.0 / RS232 / Ethernet |
HPR-40 MIMS 典型應用
適合需要直接、連續且高靈敏度測量液體中溶解氣體與揮發性物種的研究。
Groundwater 地下水
監測地下水中的低濃度 Dissolved Gas、VOC、污染物與稀有氣體。
Oceanography 海洋研究
分析 Sea Water 中 Dissolved Gas Species 與生物、化學及環境過程造成的濃度變化。
Estuary & Reservoir
研究河口、水庫與天然水體中的 Dissolved Gas Distribution 與環境變化。
Denitrification
利用 Small-Volume Flow Sampling 監測反硝化過程與 Nitrogen Cycle 相關溶解氣體。
Sediment & Sludge
研究沉積物、污泥與生物地球化學系統中的 Gas Production、Consumption 與溶解氣體。
Swimming Pool Water
分析液體中揮發性 Disinfection By-Products（DBPs）與其他 Water Quality Related Species。
Volatile Organic Compounds
分析 Chloroform、Acetone 及其他可透過選擇性膜進樣的 Volatile Organic Species。
Groundwater Geochronology
搭配 X44 Membrane 分析 Helium、Krypton、Xenon 等稀有氣體。
何時適合使用 MIMS？
當研究重點是「液體中實際溶解了哪些氣體，以及其濃度如何隨時間變化」時。
一般 Gas Mass Spectrometer 主要分析氣相樣品；若研究目標存在於 Liquid Phase，通常需要先經過 Headspace Extraction、Purge 或其他 Sample Preparation 才能量測。
MIMS 則利用 Membrane Interface 直接連接 Liquid Sample 與 Mass Spectrometer，使溶解氣體可連續穿膜進入分析器。
因此當研究需要低濃度 Dissolved Gas、Continuous Monitoring、Fast Response、Small Sample Volume 或 Environmental In-Situ Measurement時，HPR-40 MIMS 具有明顯優勢。
HPR-40 MIMS 與 HPR-40 DEMS 的差異
兩者皆可分析溶解氣體，但 Sampling Architecture 與主要研究目的不同。
HPR-40 MIMS
主要針對 Water、Environmental Sample、Sediment、Sludge、Denitrification 與一般 Liquid-Phase Dissolved Species Analysis。
HPR-40 DEMS
主要針對 Electrochemistry，將 Electrochemical Cell 與 Mass Spectrometer 整合，用於 CO₂ Reduction、Catalyst Reaction、Battery 與其他電化學反應研究。
MASsoft Professional 質譜控制與資料分析
即時取得 Mass Spectrum、Multiple Ion Trend 與外部實驗參數。
HPR-40 MIMS 搭配 Hiden MASsoft Professional Edition，可進行 Mass Spectrometer Control、Mass Scan、Multiple Ion Monitoring、Trend Analysis 與 Data Logging。
現行原廠軟體支援 Windows 10 / Windows 11，並可透過 USB 2.0、RS232 或 Ethernet 連接儀器。
MASsoft 亦提供 External I/O，可讀取其他研究設備的資料並與 Mass Spectrometer Signal 同步顯示，適合 Flow Rate、Temperature、Pressure 或其他實驗參數的整合。
Hiden 溶解物種分析應用影片
Mass Spectrometers for Dissolved Species Analysis Applications
技術文件下載
恩詠有限公司－Hiden HPR-40 MIMS 溶解氣體分析系統技術服務
MIMS 的實際分析性能會受到 Target Species、Membrane Material、Sample Temperature、Liquid Flow Rate、Membrane Surface Area、Sample Matrix、Mass Interference 與所需 Detection Limit 影響。
恩詠有限公司可依客戶的液體樣品種類、目標溶解氣體或 VOC、預估濃度、Sample Volume、Direct / Flow-Through Sampling、Environmental Monitoring、Denitrification、Rare Gas Analysis、Mass Range、Response Time 與 Detection Limit，協助評估適合的 HPR-40 MIMS、Sampling Inlet 與 Membrane 配置。