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DLS-20－氫氦同位素超高解析度四極桿質譜儀
DLS-20－氫氦同位素超高解析度四極桿質譜儀
20 mm Precision Mass Filter、Zone H / Zone 1 雙穩定區－專為 Hydrogen、Helium Isotopes 與 Light Gas Analysis 設計
Hiden DLS-20 是專為Hydrogen、Helium Isotopes 與 Light Gases高解析分析所設計的 Ultra-High Resolution Quadrupole Mass Spectrometer。
系統採用 Hiden 專門開發的 20 mm Pole Diameter Precision Mass Filter，結合高穩定度、高頻率 RF Power Supply，在極低質量範圍提供卓越的 Mass Resolution 與 Abundance Sensitivity。
DLS-20 可透過軟體在 Quadrupole Stability Region Zone H 與 Zone 1之間切換，使同一套分析器兼具超高解析同位素分析與較寬質量範圍的高解析氣體分析能力。
DLS-20 系統概述
針對質量極為接近的氫、氦同位素與輕質氣體，提供超越一般 RGA 的 Mass Separation。
Hydrogen 與 Helium Isotope Analysis 是 Fusion Research、Nuclear Science、Hydrogen Technology 與 Isotope Research 中極具挑戰性的質譜應用。
部分 Species 的 Nominal Mass 相同或極為接近，一般 Unit Mass Resolution Quadrupole 無法直接將其可靠分離，因此需要更高 Mass Resolution 與良好的 Abundance Sensitivity。
DLS-20 使用 20 mm Pole Diameter 的 Micron-Precision Quadrupole Mass Filter，搭配高穩定、高頻率 RF Electronics，使系統能針對 Hydrogen、Helium Isotopes 與其他低質量氣體執行高解析質譜分析。
DLS-20 並採用 Dual-Zone Operation。Zone H 專為 Ultra-High Resolution 設計，而 Zone 1 則提供較寬 Mass Range 的 High Resolution Operation。
20 mm Micron-Precision Quadrupole Mass Filter
大型精密 Pole Geometry 配合高頻 RF，針對超高解析低質量分析最佳化。
Ultra-High Resolution Mass Filter
DLS-20 的核心為 Hiden 專門設計的 20 mm Pole Diameter Quadrupole Mass Filter。
Mass Filter 使用高精度加工零件與微米級組裝公差，使四根 Quadrupole Rod 之間能維持高度精確的 Geometry。
對 Ultra-High Resolution Quadrupole 而言，Pole Geometry、Mechanical Alignment、RF Frequency、RF Stability 與 Voltage Control 都會直接影響 Mass Peak Shape 與 Resolution。
DLS-20 將大型 20 mm Precision Filter 與高穩定度 RF Electronics 結合，專門用於 Hydrogen / Helium Isotope Separation 與高性能低質量分析。
Zone H / Zone 1 雙穩定區操作
由軟體直接切換超高解析與較寬 Mass Range 高解析分析模式。
Zone H－Ultra-High Resolution
Zone H 使用 Quadrupole Higher Stability Region，專為低質量氣體與 Isotope Separation 提供 Ultra-High Resolution，現行原廠系統最高涵蓋 22.5 amu。
Zone 1－High Resolution
Zone 1 為一般 Quadrupole Stability Region，可提供最高 200 amu 的 High Resolution Analysis，延伸至較完整的 Gas Composition 與 Vacuum Analysis。
Zone H 與 Zone 1 的切換可由軟體控制，因此使用者不需更換 Mass Filter 或重新配置 Analyzer，即可依分析目的改變 Quadrupole Operating Region。
此設計使 DLS-20 不只是專用的 Hydrogen Isotope Analyzer，也能處理較廣泛的 Residual Gas 與 Light Gas Analysis。
D₂O / Ne 高解析質量分離
Zone H 現行能力最高延伸至 22.5 amu，可處理 nominal mass 20 的高解析分析。
Hiden 現行 DLS-20 系統已將 Zone H 分析範圍延伸至最高 22.5 amu。
這使系統可以分析例如 nominal mass 20 附近的 D₂O 與 Neon。兩種 Species 的 Mass Difference 僅約 0.03 amu，一般 Unit Mass Resolution RGA 無法將其直接分離。
這類分析能力說明 DLS-20 的設計目的並不是單純提高 Mass Range，而是在低質量區提供極高 Mass Resolving Capability。
因此對 Fusion Fuel、Hydrogen Isotope、Helium、Deuterated Species 與其他具有 Isobaric Interference 的分析，DLS-20 能提供一般 RGA 無法取得的分離能力。
Hydrogen / Helium Isotope Analysis
針對核融合燃料、同位素研究與低質量氣體提供高解析質譜分析。
Fusion Fuel Cycle 與 Hydrogen Isotope Research 中常涉及 H₂、HD、D₂、Helium 以及其他 Hydrogen / Deuterium Related Species。
由於部分 Species 具有接近的 Mass-to-Charge Ratio，因此僅使用 Nominal Mass Number 並不足以完成可靠分析。
DLS-20 的 Ultra-High Resolution Architecture 可提高 Mass Peak Separation，同時提供優異 Abundance Sensitivity，因此特別適合分析主要 Species 中共存的低濃度鄰近 Mass Species。
Resolution 與 Abundance Sensitivity
從 Unit Mass Resolution 到 Ultra-High Resolution，可依實驗目的調整。
DLS-20 可依應用需求在較一般的 Unit Mass Resolution 與 Ultra-High Resolution 之間調整。
既有 Hiden DLS-20 技術資料列出最高解析能力可達約 0.005 amu FWHM，並具有 Ultra-High Abundance Sensitivity。
在較低 Resolution Condition 下，Flat-Top Peak Shape 有利於穩定的 Isotope Ratio Measurement；在 Ultra-High Resolution Condition 下，則可分離非常接近的 Mass Peaks。
因此實際操作時，可依目標 Species、Concentration Ratio 與所需 Mass Separation 選擇適當的 Resolution Condition。
High-Stability High-Frequency RF Electronics
高解析 Quadrupole 的性能同時取決於精密機械結構與高度穩定的 RF Power Supply。
DLS-20 搭配 Hiden AMZ-QPS Series 1000 RF Generator 系列的高穩定、高頻率 RF Supply。
對 Ultra-High Resolution Quadrupole 而言，RF Amplitude 與 Frequency Stability 對 Ion Stability Boundary、Peak Position、Peak Width 與長時間 Repeatability 都非常重要。
精密 20 mm Mass Filter 與 High-Stability RF Electronics 的整合，是 DLS-20 能在低質量範圍進行高解析 Isotope Analysis 的核心設計。
DLS-20 分析工作流程
依目標物種與解析需求選擇 Zone 1 或 Zone H，再進行高解析質譜分析。
Species Selection
依 Hydrogen、Helium、Deuterated Species 或其他 Light Gas 決定分析 Mass Range。
Zone Selection
一般 High Resolution Analysis 使用 Zone 1；極接近 Mass Peaks 則切換至 Zone H。
High Resolution Analysis
最佳化 Resolution、Ionisation 與 Detection Parameters，取得 Species Separation 與 Concentration Trend。
DLS-20 主要特色
20 mm Precision Quadrupole、Dual-Zone Operation 與 Ultra-High Resolution Isotope Analysis。
- Ultra-High Resolution Quadrupole Mass Spectrometer
- Hydrogen / Helium Isotope Analysis
- 20 mm Pole Diameter Precision Mass Filter
- Micron-Precision Mass Filter Assembly
- Zone H Ultra-High Resolution Operation
- Zone H Mass Range 最高 22.5 amu
- Zone 1 High Resolution Operation
- Zone 1 Mass Range 最高 200 amu
- Software-Controlled Zone Switching
- Ultra-High Abundance Sensitivity
- High-Stability / High-Frequency RF Supply
- 適合 Fusion、Isotope 與 Light Gas Research
DLS-20 系統重點規格
依 Hiden Analytical 現行官方 DLS-20 資料與既有原廠技術文件整理。
| System Type | Ultra-High Resolution Quadrupole Mass Spectrometer |
|---|---|
| Primary Applications | Hydrogen / Helium Isotopes / Light Gas Analysis |
| Mass Filter | 20 mm Pole Diameter Micron-Precision Quadrupole |
| Operating Regions | Quadrupole Stability Region Zone H / Zone 1 |
| Zone H Mass Range | 最高 22.5 amu－Ultra-High Resolution Operation |
| Zone 1 Mass Range | 最高 200 amu－High Resolution Operation |
| Zone Switching | Software-Controlled Zone H / Zone 1 Selection |
| Ultra-High Resolution | 既有 Hiden 技術資料列示最低約 0.005 amu FWHM |
| Example Separation | D₂O / Ne at nominal mass 20，Mass Separation 約 0.03 amu |
| Abundance Sensitivity | Ultra-High Abundance Sensitivity |
| RF Supply | High-Stability High-Frequency AMZ-QPS Series 1000 RF Generator |
| Software | Hiden MASsoft Professional |
| Operating System | Windows 10 / Windows 11 |
| Instrument Control | USB 2.0 / RS232 / Ethernet |
| External Integration | Comprehensive I/O for External Device Data Integration |
DLS-20 典型應用
適合要求高 Mass Resolution、High Abundance Sensitivity 與低質量同位素分離的研究。
Fusion Research 核融合研究
分析 Fusion Fuel Cycle 中的 Hydrogen、Deuterium、Helium 與相關 Isotope Species。
Hydrogen Isotopes 氫同位素
針對 H₂、HD、D₂ 與相關 Hydrogen / Deuterium Species 進行高解析分析。
Helium Isotopes 氦同位素
分析 Helium Related Species，並處理鄰近質量氣體對分析造成的 Mass Interference。
Deuterated Compounds
分析 D₂O 與其他 Deuterated Molecules，適合 Isotope Chemistry 與 Fusion Related Research。
Light Gas Analysis
利用高解析 Quadrupole 分析低分子量氣體及具有接近 Mass Peaks 的複雜 Gas Mixture。
Isotope Ratio Measurement
利用穩定 Peak Shape 與高 Abundance Sensitivity 進行 Isotope Composition 與 Ratio Research。
Vacuum Diagnostics
Zone 1 可延伸至最高 200 amu，用於較完整 Residual Gas 與 Vacuum Composition Analysis。
High Energy Physics
適合 Particle、Fusion、Nuclear 與其他需要精密 Light Gas / Isotope Measurement 的研究設施。
MASsoft Professional 控制與資料分析
Zone Selection、Mass Spectrum、Multiple Ion Monitoring 與外部設備資料整合。
DLS-20 搭配 Hiden MASsoft Professional，可控制 Mass Spectrometer、Mass Scan、Multiple Ion Monitoring、Trend Analysis 與 Data Logging。
Zone H 與 Zone 1 可直接由 Software Switching 進行選擇，使使用者可依不同 Species 與 Resolution Requirement 快速改變 Quadrupole Stability Region。
MASsoft Professional 支援 Windows 10 / Windows 11，並可透過 USB 2.0、RS232 或 Ethernet 控制儀器。
軟體亦提供 External I/O，可讀取其他研究設備的 Process Parameters，與 Mass Spectrometer Data 整合顯示及記錄。
- Zone H / Zone 1 Software Switching
- Mass Spectrum Acquisition
- Multiple Ion Monitoring
- High Resolution Scan
- Trend Analysis
- Data Logging
- External Device I/O
- Data Export
何時適合選擇 DLS-20？
當 Nominal Mass 相同或極接近的 Species 必須利用真正的 Mass Resolution 直接分離時。
若研究只需要一般 Residual Gas Analysis、Leak Detection 或 Vacuum Fingerprinting，標準 RGA 通常即可滿足需求。
若主要需求是特定 Hydrogen / Helium Species，部分應用亦可透過 Threshold Ionisation Mass Spectrometry 等方式降低 Isobaric Interference。
但當研究需要直接依精確質量差分離相近 Species、高 Abundance Sensitivity、Hydrogen / Helium Isotope Analysis 或 D₂O / Ne 等高解析分析時，DLS-20 的 20 mm Precision Quadrupole 與 Zone H Architecture 更具優勢。
因此 DLS-20 特別適合 Fusion Research、Hydrogen Isotope Research、Nuclear Science 與其他要求 Ultra-High Mass Resolution 的 Light Gas Analysis。
技術文件下載
恩詠有限公司－Hiden DLS-20 超高解析同位素質譜系統規劃
DLS-20 的實際分析能力需依 Target Species、Mass Difference、Expected Concentration Ratio、Required Mass Resolution、Background Gas、Operating Pressure、Ionisation Condition 與 Detection Requirement 進行評估。
恩詠有限公司可依客戶的Hydrogen / Deuterium / Helium Species、Fusion Fuel Composition、Isotope Ratio、Target Mass、Interfering Species、Required Resolution、Zone H / Zone 1、Vacuum System、Detection Limit 與 External Data Integration需求，協助評估 DLS-20 或其他適合的 Hiden Hydrogen Isotope / Fusion Gas Analysis System。