產品專區
- Hiden Analytical
- Thin Films, Plasma, Surface Engineering
- TDSLab Series 超高真空熱脫附質譜分析系統
TDSLab Series 超高真空熱脫附質譜分析系統
TDSLab Series－超高真空熱脫附質譜分析系統
TDSLab-6、TDSLab-9、TDSLab-20－氫脆、半導體、光伏材料與核融合研究的 UHV TDS / TPD 平台
Hiden TDSLab Series 是新一代 Thermal Desorption Spectrometry 系統，專為材料中的Hydrogen、Isotopes、Adsorbed Species、Contaminants 與 Thermal Desorption Products進行高靈敏度分析。
系統整合 Multiport Ultra-High Vacuum Chamber、最高 1000°C 精密 Temperature Programming、Triple Filter Quadrupole Mass Spectrometer 與 TPDsoft，可將材料加熱過程中釋放的氣體訊號與樣品溫度直接建立關聯。
TDSLab Series 系統概述
利用受控升溫與高靈敏度質譜，解析材料中的吸附、陷阱、擴散與脫附行為。
Thermal Desorption Spectrometry（TDS），亦常稱 Temperature Programmed Desorption（TPD），是將樣品依預定 Temperature Program 加熱，同時使用 Mass Spectrometer 連續分析由材料表面或體相釋放的 Gas Species。
不同 Species 在特定 Temperature Range 出現的 Desorption Peak，可提供材料中Trap Sites、Binding Strength、Diffusion Behaviour、Hydrogen Content、Surface Adsorption、Contamination 與 Thermal Stability等資訊。
TDSLab Series 採 Multiport Ultra-High Vacuum Chamber，以降低 Background Gas 對微量 Desorption Signal 的干擾，適合 Hydrogen、Deuterium、Water、Hydrocarbons 及其他低濃度脫附物種研究。
TDSLab Series 為 Hiden 新一代 Thermal Desorption 平台，由 TDSLab-6、TDSLab-9 與 TDSLab-20 三種系統組成，依 Hydrogen Detection、High-Mass Analysis 與 Precision Isotope Analysis 等不同研究需求提供對應配置。
TDSLab-6 / TDSLab-9 / TDSLab-20
三種平台分別針對 Hydrogen、High-Mass 與高解析 Isotope Analysis 最佳化。
TDSLab-6
Hydrogen Embrittlement 與材料氫研究
- Steel 中 Hydrogen Detection 可低至 0.01 ppm
- 最高 Sample Heating 1000°C
- Hydrogen Embrittlement Research
- Hydrogen Diffusivity / ITDS
- Corrosion Processes
- Coatings Evaluation
- Barrier Property Investigation
- Integrated Mass Spectrometer
TDSLab-9
High-Mass Semiconductor / Photovoltaic Analysis
- 9 mm Triple Filter Quadrupole
- High-Mass Capability 最高約 20,000 amu
- 最高 Sample Heating 1000°C
- Photovoltaic Materials Research
- Semiconductor Analysis
- Heavier Isotope Analysis
- Complex Desorbed Species
- High-Performance Mass Spectrometry
TDSLab-20
Precision Isotope 與 Nuclear Fusion Research
- 20 mm Triple Filter Quadrupole
- Ultra-High Mass Resolution
- Precision Isotope Separation
- High Sensitivity / Selectivity
- Hydrogen / Deuterium Analysis
- Fusion Reactor Materials
- Advanced Materials Science
- Nuclear Fusion Research
Ultra-High Vacuum 熱脫附分析
降低水氣、氫氣與殘餘氣體背景，提高微量 Desorption Peak 的可信度。
降低 Background Interference
TDS / TPD 的核心訊號來自樣品受熱後釋放出的少量氣體，因此 Vacuum Background 會直接影響 Detection Limit 與 Peak Interpretation。
TDSLab Series 採 Multiport UHV Chamber，在分析期間提供低背景環境，使 Sample Desorption Signal 更容易與 H₂、H₂O、CO、CO₂ 等 Background Species 區分。
這對 Steel 中 Trace Hydrogen、Hydrogen Isotopes、Semiconductor Contamination 與 Fusion Materials Analysis 尤其重要。
最高 1000°C 精密 Temperature Programming
將受控樣品加熱與 Mass Spectrometer Signal 精確同步。
TDSLab Series 可進行最高約 1000°C 的精密樣品加熱，依研究需求建立 Controlled Heating Ramp 與 Thermal Desorption Experiment。
研究人員可將不同 Desorption Peaks 與 Sample Temperature 對應，分析不同 Trap Site、Binding State、Diffusion Process 或 Material Transformation。
對 Hydrogen Embrittlement、Semiconductor、Photovoltaic、Thin Film 與 Fusion Material Research 而言，精確且可重複的 Temperature Program 是建立可靠 TDS / TPD Data 的核心條件。
Triple Filter Quadrupole Mass Spectrometer
高靈敏度、高 Selectivity 與 Time / Temperature Resolved Gas Analysis。
TDSLab Series 各型號均採用 Hiden Triple Filter Quadrupole Mass Spectrometer 架構。
Triple Filter Design 可提供高靈敏度與高 Selectivity，適合在材料熱脫附過程中同步監測 Hydrogen、Deuterium、Water、Hydrocarbons、Contaminants 與其他 Gas Species。
不同型號的 Quadrupole Geometry 與 Mass Performance 依應用而異：TDSLab-6 著重 Trace Hydrogen，TDSLab-9 著重 High-Mass Analysis，而 TDSLab-20 則針對 Ultra-High Resolution Isotope Separation。
UHV Sample Handling 與實驗平台
靈活 Sample Holder、Transfer Mechanism 與 Multiport Chamber 支援不同材料研究。
| Series | TDSLab-6 / TDSLab-9 / TDSLab-20 |
|---|---|
| Analysis Method | Thermal Desorption Spectrometry / Temperature Programmed Desorption |
| Sample Chamber | Multiport Ultra-High Vacuum Chamber |
| Maximum Sample Temperature | 最高約 1000°C |
| Mass Spectrometer | Hiden Triple Filter Quadrupole Mass Spectrometer |
| TDSLab-6 | Hydrogen Detection / Hydrogen Embrittlement / ITDS |
| TDSLab-9 | High-Mass Analysis，最高約 20,000 amu |
| TDSLab-20 | Ultra-High Resolution Precision Isotope Analysis |
| Sample Handling | Flexible Sample Holders and Transfer Mechanisms |
| Real-Time Monitoring | Temperature / Mass Spectrometer Signal Synchronisation |
| Software | Hiden TPDsoft |
TDSLab-6－Hydrogen Embrittlement 與 Hydrogen Diffusivity
針對金屬中的 Trace Hydrogen、Trap Behaviour 與 Hydrogen Transport。
氫脆研究需要了解 Hydrogen 如何進入材料、在哪些 Trap Site 被捕獲、加熱時於什麼溫度釋放，以及不同 Material Treatment 對 Hydrogen Retention 的影響。
Hiden 官方目前標示 TDSLab-6 在 Steel 中可量測低至約 0.01 ppm Hydrogen，因此特別適合 Hydrogen Embrittlement、Corrosion、Coating 與 Barrier Material Research。
ITDS－Isothermal Desorption Spectroscopy
除了傳統 Temperature Ramp TDS，TDSLab-6 亦可應用於 Isothermal Desorption Spectroscopy（ITDS）。
ITDS 可在固定溫度條件下量測 Hydrogen Desorption Rate 隨時間的變化，用於 Hydrogen Diffusivity 研究，特別適合 Hydrogen Embrittlement、Energy Storage、Hydrogen Transportation 與 Engineering Materials。
TDSLab-9－High-Mass Semiconductor 與 Photovoltaic Analysis
針對複雜 Desorbed Species、較高 Mass Species 與先進電子材料研究。
Semiconductor 與 Photovoltaic Materials 在製程、薄膜沉積、表面處理與熱處理過程中，可能釋放 Hydrogen、Water、Organic Residues、Process Contaminants 與較高質量 Molecular Species。
TDSLab-9 採 9 mm Triple Filter Quadrupole，Hiden 官方公開資料列出的 High-Mass Capability 最高可達約 20,000 amu。
因此 TDSLab-9 可延伸至一般低質量 Gas Analysis 以外的複雜材料與高質量脫附物種研究，主要應用於 Photovoltaic、Semiconductor 與 Advanced Electronic Materials。
TDSLab-20－Precision Isotope 與 Nuclear Fusion Research
20 mm Triple Filter Quadrupole，針對 Ultra-High Resolution Isotope Analysis。
Fusion Reactor Materials 會受到 Hydrogen Isotope Implantation、Retention、Diffusion 與 Thermal Release 等現象影響，因此精確區分不同 Isotopic Species 是核融合材料研究的重要需求。
TDSLab-20 採 Hiden 20 mm Triple Filter Quadrupole，定位於 Ultra-High Resolution 與 Precision Isotope Analysis。
系統主要適用於 Nuclear Fusion Research、Hydrogen / Deuterium Analysis、Advanced Materials Science，以及其他需要高解析 Isotope Separation 的研究。
TPDsoft 實驗控制與即時資料分析
將 Sample Temperature、Mass Signal 與 Desorption Profile 整合於同一工作流程。
TDSLab Series 搭配 Hiden TPDsoft，提供 Real-Time Data Acquisition、Experiment Monitoring 與 Thermal Desorption Data Analysis。
軟體可同步顯示 Sample Temperature 與不同 Mass Channels，使研究人員直接比較不同 Species 在各 Temperature Region 的釋放行為。
- Real-Time TDS / TPD Data Acquisition
- Sample Temperature Monitoring
- Multiple Mass Channel Monitoring
- Temperature / Mass Signal Correlation
- Desorption Profile Comparison
- Experiment Data Analysis
- Repeatable Experimental Workflow
- Data Export and Post-Processing
TDSLab Series 主要特色
完整整合 UHV、Temperature Programming、Triple Filter Mass Spectrometry 與材料分析。
- TDSLab-6 / TDSLab-9 / TDSLab-20
- Multiport Ultra-High Vacuum Chamber
- 最高約 1000°C Sample Heating
- Triple Filter Quadrupole Mass Spectrometer
- High Sensitivity / High Selectivity
- Flexible Sample Handling
- Real-Time Data Monitoring
- TPDsoft Control / Analysis
- 0.01 ppm Steel Hydrogen Detection－TDSLab-6
- High-Mass Analysis 至約 20,000 amu－TDSLab-9
- Precision Isotope Analysis－TDSLab-20
- 適合 Research 與 Industrial Materials Analysis
TDSLab Series 典型應用
從 Hydrogen Embrittlement 到 Semiconductor、Photovoltaic 與 Fusion Reactor Materials。
Hydrogen Embrittlement
分析 Steel、Alloy 與 Engineering Materials 中的 Trace Hydrogen、Trap Site 與 Thermal Desorption Behaviour。
Hydrogen Diffusivity
利用 TDS / ITDS 研究 Hydrogen Transport、Diffusion Rate 與材料在 Hydrogen Environment 中的行為。
Corrosion & Coatings
研究 Corrosion、Barrier Coatings、Surface Treatment 與 Hydrogen Permeation / Retention。
Semiconductor
分析 Wafer、Thin Film 與 Semiconductor Materials 中的 Hydrogen、Moisture、Contamination 與 Thermal Desorption Species。
Photovoltaic Materials
研究 Solar Cell 與 Functional Thin Films 的 Thermal Stability、Gas Release 與 Material Degradation。
Fusion Materials
研究 Hydrogen / Deuterium Retention、Diffusion、Thermal Release 與 Plasma-Facing Materials。
Thin Films
研究 Film Composition、Residual Species、Surface Adsorption、Interface Contamination 與 Heat Treatment Behaviour。
Advanced Materials
適合 Metals、Ceramics、Coatings、Electronic Materials 及其他需要高靈敏度 Thermal Desorption Analysis 的研究。
何時適合使用 TDS / TPD？
當研究需要知道材料釋放什麼物種，以及這些物種在什麼溫度與條件下釋放。
一般 Gas Mass Spectrometry 可以分析目前氣相中的 Gas Composition，但無法直接判斷某一 Species 在材料內部的 Binding State、Trap Condition 或 Thermal Release Behaviour。
TDS / TPD 藉由 Controlled Heating 將 Gas Release 與 Temperature 建立關聯，因此可進一步研究Hydrogen Trapping、Diffusion、Surface Adsorption、Contamination、Thermal Stability 與 Material Degradation。
對 Hydrogen Embrittlement、Semiconductor、Thin Film、Photovoltaic 與 Fusion Materials 而言，這種 Temperature-Resolved Information 往往比單純分析總 Gas Content 更具研究價值。
恩詠有限公司－Hiden TDSLab Series 熱脫附質譜系統規劃
TDS / TPD 系統的實際分析能力會受到 Background Pressure、Sample Geometry、Hydrogen Background、Heating Program、Maximum Temperature、Target Species、Mass Range 與所需 Detection Limit 影響。
恩詠有限公司可依客戶的樣品材質、預估 Hydrogen Concentration、Hydrogen Embrittlement / Diffusivity、Semiconductor、Photovoltaic、Isotope、Fusion Material、Sample Size、最高溫度、Mass Range 與 Detection Limit，協助評估 TDSLab-6、TDSLab-9 或 TDSLab-20 的適合配置。