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TPDsoft-TPD 熱脫附質譜與溫度程式控制軟體
TPDsoft-TPD 熱脫附質譜與溫度程式控制軟體
整合 MS Acquisition、Temperature Ramp 與 TPD Experiment Control
Hiden TPDsoft 是專為Temperature Programmed Desorption(TPD)與 Thermal Desorption Mass Spectrometry所設計的控制軟體,可於單一 Software Package 中同時執行 Mass Spectrometer Data Acquisition 與 Heater / Furnace Temperature Program Control。
TPDsoft 可搭配 Hiden TDSLab Series,也可用於 Hiden Mass Spectrometer 搭配相容的 Eurotherm Temperature Controller,將 Temperature Profile、MS Measurement Stages 與分析 Trigger 整合為完整實驗方法。
透過 Temperature 或 Time Trigger,可在指定升溫、恆溫或冷卻階段自動啟動不同 MS Scan,使質譜訊號與實際樣品溫度精確同步。
TPDsoft 系統概述
將溫度控制與質譜量測真正整合為單一 Temperature Programmed Desorption 工作流程。
Temperature Programmed Desorption 主要透過程式化升溫,使原先吸附於材料表面的 Species 隨溫度逐步脫附,再利用 Mass Spectrometer 即時量測所產生的氣體。
TPD 實驗的關鍵在於Sample Temperature 與 Mass Spectrometer Signal 必須具有準確的時間同步關係。若加熱控制與 MS Data Acquisition 分別由兩套軟體操作,容易產生 Trigger Delay 或時間軸不一致。
TPDsoft 將兩個工作流程整合,使研究人員能先建立完整 Temperature Profile,再直接於不同 Temperature / Time Region 插入對應的 MS Measurement Stage。
Temperature Profile 溫度程式控制
建立 Ramp、Hold 與不同實驗階段,並同步安排對應 Mass Spectrometer Measurement。
完整控制 TPD Temperature Program
TPDsoft 可透過相容的 Eurotherm Controller 控制 Heater 或 Furnace Temperature Profile。
研究人員可依實驗需求設定升溫速率、目標溫度與 Hold Stage,建立適合材料 Desorption Study 的 Temperature Program。
在每一段 Temperature Profile 中,可再加入特定 MS Measurement Stage,使不同 Mass Scan、Bar Scan 或 Ion Monitoring Method 能依照 Sample Temperature 或 Time 自動執行。
TPDsoft 自動實驗流程
由 Temperature Program 直接驅動 Mass Spectrometer Data Acquisition。
建立 Temperature Profile
設定 Ramp Rate、Target Temperature、Hold Time 與完整 TPD Heating Program。
加入 MS Measurement Stage
在指定 Temperature 或 Time Position 安排 Bar Scan、MID 或其他 MS Measurement。
自動同步量測
TPDsoft 依 Temperature / Time Trigger 自動執行質譜分析並同步記錄實驗資料。
Temperature / Time Triggered MS Acquisition
依照樣品溫度或程式時間,自動啟動不同的 Mass Spectrometer Analysis Stage。
TPDsoft 的重要功能之一,是允許 MS Measurement Stage 依據Temperature 或 Time觸發。
例如可在低溫區進行較完整的 Bar Scan,用於搜尋未知 Desorbed Species;進入已知主要 Desorption Region 後,再切換至高速 MID Mode,集中監測特定 m/z。
這種設定方式使不同 Mass Spectrometer Method 可以針對實驗不同階段進行最佳化,而不需要操作人員於量測過程中手動切換。
3D Bar Scan 與未知脫附物種分析
利用 Mass、Temperature / Time 與 Signal Intensity 建立完整三維 TPD Gas Evolution 圖譜。
3D Bar Scan 可將不同 Mass Channels 隨時間或溫度的變化同時呈現,非常適合搜尋未知 Desorption Species。
研究人員可快速觀察在哪一個溫度區域出現新的 Gas Signal,並利用不同 Mass Fragment 間的變化協助判斷可能的 Molecular Species。
對 Catalyst、Adsorbent、Battery Material、Surface Functional Group 與其他表面材料研究,這種視覺化方式可快速掌握不同 Desorption Event。
Peak Integration 與 Deconvolution
針對重疊 Desorption Peaks 提供定量比較與 Peak Fitting 分析。
Peak Integration
整合特定 Desorption Peak Area,可比較不同樣品、Surface Coverage、Pretreatment 或 Experimental Condition 的相對變化。
Peak Deconvolution
針對溫度位置接近或互相重疊的 Desorption Peaks 進行解析,協助區分不同 Adsorption Sites 或反應機制。
Automatic Overlap Removal
利用自動重疊訊號處理功能降低 Mass Fragment Overlap 對特定 Species Trend 的干擾。
Background Processing
可搭配適當背景處理與資料分析流程,使 TPD Peak Trend 更容易進行後續研究比較。
External Temperature Input
同步取得外部 Sample Temperature,使 Mass Spectrometer Signal 與實際溫度資料直接關聯。
TPDsoft 支援 External Temperature Input,可將外部 Temperature Signal 與 Mass Spectrometer Data 同步記錄。
這對 TPD 分析非常重要,因為 Desorption Peak Position 通常以溫度為主要判讀依據,而非單純以實驗時間表示。
因此研究人員可直接建立 Signal Intensity versus Temperature Profile,進一步分析 Desorption Temperature、Peak Shape 與不同 Surface Binding Conditions。
Eurotherm Temperature Controller 整合
可搭配相容的 RS485 / Modbus Temperature Controller 建立自動化 TPD 系統。
除了 Hiden TDSLab Series,TPDsoft 亦可用於 Hiden Mass Spectrometer 搭配相容 Eurotherm Controller 的 Heater / Furnace System。
Hiden 現行官方資料以 Eurotherm 3216、RS485、Modbus Enabled 作為相容控制器範例,Hiden 亦可提供預先配置的 Temperature Control Unit。
實際控制器型號、Communication Interface 與 System Compatibility 應依目前設備配置進行確認。
TPDsoft 主要特色
Mass Spectrometer、Temperature Ramp 與 TPD Data Processing 的整合式分析軟體。
- Simple MS Setup and Control
- Temperature Ramp Control
- Temperature / Time Triggered MS Measurement
- 3D Bar Scan View
- Peak Integration
- Peak Deconvolution
- Automatic Spectral Overlap Removal
- External Temperature Inputs
- Automatic MS Trigger
- Custom Data Export Formats
- Compatible Eurotherm Controller Integration
- Hiden TDSLab Series Integration
TPDsoft 系統能力
依 Hiden Analytical 現行 TPDsoft 公開資料整理。
| Software Type | Thermal Desorption Data Acquisition and Control Software |
|---|---|
| Primary Application | Temperature Programmed Desorption-TPD |
| MS Control | Mass Spectrometer Setup and Data Acquisition |
| Temperature Control | Temperature Ramp / Profile Control |
| Measurement Trigger | Temperature or Time Based MS Measurement Stages |
| Data Visualisation | 3D Bar Scan View |
| Peak Analysis | Peak Integration / Deconvolution |
| Overlap Processing | Automatic Spectral Overlap Removal |
| External Input | External Temperature Input |
| Automatic Control | Automatic MS Trigger |
| Controller Integration | Compatible Eurotherm RS485 / Modbus Temperature Controller |
| Data Export | Custom Export Formats including NIST and compatible Thermal Analysis formats |
TPDsoft 典型應用
從催化材料表面吸附到能源材料、薄膜與 Surface Science 的 Temperature Programmed Desorption。
Catalyst TPD
分析 NH3、CO2、H2、CO 或其他 Probe Molecules 的 Desorption Profile,研究 Surface Acidity、Basicity 與 Adsorption Strength。
Surface Science
研究不同 Adsorbates 在材料表面的 Binding Energy、Desorption Temperature 與 Surface Reaction Mechanism。
Battery Materials
分析 Electrode、Electrolyte 或 Functional Materials 加熱與脫附過程中產生的 Gas Species。
Adsorbent Materials
研究 Zeolite、MOF、Activated Carbon 與其他 Adsorbents 的 Gas Adsorption / Desorption Behaviour。
Thin Films
分析 Surface Contaminants、Adsorbed Molecules 與 Thermal Desorption Behaviour。
Hydrogen Storage Materials
監測 Hydrogen、Deuterium 與相關 Gas Species 隨溫度變化的 Desorption Profile。
為何使用 TPDsoft?
TPD 的核心不是單純量測質譜,而是確保 Gas Signal 與 Temperature Program 精確同步。
若 Heater / Furnace 與 Mass Spectrometer 分別由兩套獨立軟體控制,使用者必須另外同步 Timestamp、Temperature Data 與 MS Signal。
TPDsoft 將這些步驟整合為單一 Experiment Method,使研究者可直接建立Temperature Profile → MS Trigger → Data Acquisition → Peak Analysis工作流程。
對需要重複執行標準 TPD Method 的研究室而言,也可降低不同操作人員在 Timing、Heating Program 與 Scan Setup 上造成的差異。
恩詠有限公司-Hiden TPDsoft 與 TPD 質譜系統整合
TPD 分析結果會受到 Heating Rate、Temperature Accuracy、Sample Position、Vacuum Condition、Mass Spectrometer Response Time、Target Species、Ionisation Condition 與 Data Synchronisation 等因素影響。
恩詠有限公司可依客戶的TPD / TDS 研究目的、Hiden Mass Spectrometer、TDSLab、Heater / Furnace、Eurotherm Controller、Temperature Ramp、Target m/z、Bar Scan / MID、Peak Deconvolution、External Temperature Input 與 Automatic Trigger需求,協助規劃適合的 Hiden TPDsoft 與 Thermal Desorption Mass Spectrometry 系統。