Hiden HPR-20 EGA TGA-MS 熱重分析逸出氣體質譜系統

產品概述

Hiden HPR-20 EGA 是針對 TGA-MS（Thermogravimetric Analysis - Mass Spectrometry） 應用所開發的專用逸出氣體分析系統，可連續監測熱重分析儀在不同溫度與反應條件下所釋放的氣體與蒸氣成分。

透過質譜分析，可進一步辨識單靠 TGA 重量變化無法判斷的逸出物種，協助研究人員理解材料熱分解、脫附、氧化、還原、裂解與反應機制。

HPR-20 EGA 標準配置包含 QIC（Quartz Inert Capillary）石英惰性毛細管，可由約 100 mbar 至 2 bar gauge 的壓力範圍連續取樣，並透過加熱式傳輸設計降低水氣及較高沸點蒸氣於取樣管路中冷凝的風險。

系統搭配外部乾式 Scroll Pump，同時提供樣品 bypass 與 UHV foreline pumping，可對氫氣、氦氣等輕質氣體提供良好抽氣效率與快速反應。

此設計亦使 TGA-MS 實驗可採用氦氣作為載氣，在適當實驗條件下，相較於氮氣或氬氣，可降低部分質譜背景與質量干擾。

HPR-20 EGA 標準質量範圍為 200 amu，並可選配 300 amu。系統檢測能力涵蓋由主成分濃度至低於 100 ppb 的痕量氣體。

TGA-MS 的分析價值

傳統 TGA 可精確量測樣品隨溫度或時間產生的重量變化，但僅由重量曲線通常無法直接確認究竟是哪一種氣體或蒸氣被釋放。

將 TGA 與 HPR-20 EGA 質譜系統耦合後，可同步取得重量變化與氣體組成資訊，例如 H₂O、CO、CO₂、H₂、CH₄、NH₃ 及其他揮發性或分解產物訊號，進一步協助判斷材料的熱反應機制。

主要性能與技術特色

• 專用 TGA-MS 系統：針對熱重分析與逸出氣體質譜分析需求設計。
• 即時逸出氣體分析：連續監測 TGA 加熱過程中產生的氣體與蒸氣。
• QIC 石英惰性毛細管：標準配置加熱式氣體取樣介面。
• 取樣壓力：標準 QIC 約可由 100 mbar 至 2 bar gauge 進行取樣。
• 質量範圍：標準 200 amu，可選配 300 amu。
• 高靈敏度：分析能力由高濃度主成分至低於 100 ppb。
• 乾式 Scroll Pump：同時提供 sample bypass 與 UHV foreline pumping。
• 輕質氣體抽氣能力：適合 H₂、He 等輕質氣體分析。
• 支援氦氣載氣：可降低部分使用 N₂ 或 Ar 時可能產生的質譜干擾。
• 低死體積 TGA 介面：提供多種適用於不同 TGA 設備的取樣介面。
• Re-entrant Furnace Sampling：可將取樣點接近 TGA 爐體反應區域，改善氣體傳輸與時間反應。
• 高壓系統選項：特殊應用可提供最高約 30 bar 的客製化取樣方案。
• EGAsoft：專為 TGA-MS / EGA 資料擷取與分析設計。

適用研究與應用

• TGA-MS 熱重分析與質譜聯用
• 材料熱分解與熱穩定性研究
• 聚合物與高分子材料熱裂解分析
• 無機材料與複合材料熱反應研究
• 吸附水、結晶水及溶劑脫附研究
• 催化材料氧化與還原行為
• TPD、熱脫附與揮發物分析
• 藥品與藥物材料熱分解研究
• 生質材料、煤與能源材料熱裂解
• 電池材料與能源儲存材料熱穩定性研究
• 金屬有機材料與 MOF 熱分解分析
• 陶瓷、粉體與無機前驅物熱處理研究
• 氧化、還原、燃燒及熱反應機制分析

QIC 加熱式取樣系統

Hiden QIC 採用石英內襯惰性毛細管，可將 TGA 爐體內所產生的氣體與蒸氣快速輸送至質譜儀進行分析。

加熱式取樣介面有助於減少水氣及較高沸點成分於管路中冷凝，同時降低吸附、脫附及氣體傳輸造成的 peak tailing，使 MS 訊號能更準確對應 TGA 的溫度與重量變化。

TGA 專用低死體積介面

HPR-20 EGA 可提供多種 TGA-MS 連接方案，以配合不同品牌及型號的熱重分析設備。

其中 Re-entrant Furnace Sampling 設計可將質譜取樣點盡可能接近 TGA 爐體的反應區域，縮短氣體傳輸距離並降低系統死體積，有助於改善逸出氣體峰形與時間解析度。

如標準介面無法滿足特殊實驗設備或反應條件，亦可依需求評估客製化取樣介面。

EGAsoft 與 MASsoft Professional

HPR-20 EGA 搭配 Hiden EGAsoft 專用軟體，針對 Evolved Gas Analysis、TG-MS 與 DSC-MS 等熱分析聯用應用所設計。

EGAsoft 可進行 TGA-MS 資料擷取與分析，並提供適合將質譜資料匯入 TGA 設備軟體的資料格式。

系統同時搭配 MASsoft Professional，可進行質譜儀控制、資料記錄、方法設定及外部設備資料整合，並支援 USB 2.0、RS232 及 Ethernet 通訊。

恩詠技術服務

恩詠有限公司提供 Hiden HPR-20 EGA 之產品選型、TGA-MS 介面評估、氣體取樣配置、設備整合、安裝、教育訓練與技術支援。

若您已有 TGA、STA、DSC 或其他熱分析設備，可提供設備品牌、型號、爐體出口形式、載氣種類、流量、操作壓力、最高溫度及預計分析的氣體成分，由恩詠協助評估適合的 HPR-20 EGA 與介面配置。