UHP ガス分析計　APIX δQ

VG APIX の他に類を見ない性能は 半導体バルクガス供給における PPT レベルの不純物モニターの中で第一 に選ばれる API-MS としての名声を 長期にわたって確立しています。 新しい VG APIX δQ は優れた性 能、高度な電子技術及び 強のプロ VG セス分析ソフトウェアの結集によって 半導体及び電子工業におけるバルク ガスの連続品質管理（CQC）に採用 APIX δQ される分析計として 適です。 UHP ガス分析計 超高純度ガス中の不純物測定 VG APIX δQ は 15 年以上にもわたる 特徴と利点 超高純度（UHP）ガス中の不純物モニター の経験を持つ Thermo Fisher Scientific 社 ・ 高速オンライン測定 （通常 <5 秒）により による優れた製品である大気圧イオン化 供給ガスの転換の状況に即時に応答 質量分析計（API-MS）の 新モデルで ・ 完全自動多点分析により CQC に対する す。 投資コストを節減 水素、窒素、アルゴン、ヘリウム及び酸素 のようなバルクガスは供給ポイント、又は ・ 完全稀釈装置（ガスプロセッサー）による ピュリファイヤーの後（使用ポイント）での 自動キャリブレーションでパーツ パー モニターが行われ、そこではパーツ パー トリリオン（ppt）レベルでの高信頼分析 トリリオン（ppt）レベルで起こりうる汚染の ガス分析アプリケーション 高速オンラインモニターが必要です。 ・ 現在の又は将来的な非常に厳重な品質 要求に適したガス分析に対応する 10 ppt ・ UHP 窒素 API-MS は 1 台の分析計で様々なバルク 以下の検出下限界による優れた感度 UHP ガスのモニターが可能で、他の測定方法 ・ アルゴン より 100 倍も良い検出下限界を達成でき、 ・ プラント制御と統合の為の工業標準通信 ・ UHP ヘリウム 従来の品質管理技術に代わるコスト効果 プロトコル UHP を提供します。更に、1 台の分析計で多点 ・ 水素 （OPC, DDE, Modbus, Siemens 3964R, 及び多成分測定が可能であり、設置コスト Profibus など）。 ・ UHP 酸素 やメンテナンスコストを削減できます。 Production Specifications

Figure 1: スライドマウント質量分析計 ； 保守が容易なように分析計部がハウジングから引き出せます 動作原理 VG APIX δQ は陽イオン APIMS (APIMS は 大気圧イオン化質量分析計)を用いています。この技術は 電子工業で用いられる超高純度ガス中の微量な不純物の測定に広く用いられています。サンプルガスは 大気圧より僅かに高い圧力でイオン源（Figure 1 の左側）に流入します。コロナ放電はレンズスタックへの 入口を形成するオリフィスプレートから約 1mm におかれた 5,000V に保持されたニードルによって発生 します。これがオリフィスプレートからニードルへの電子の流れとなります。 電子はバルクガスと反応し、 大量のバルクガス分子のイオン化を起こします。幸いにも、バルクガス中に生じる可能性のある希薄な 汚染分子は窒素、水素、ヘリウム或いはアルゴンをイオン化するよりも少ないエネルギーとなります。 この為サンプルストリームに何らかの汚染分子が現れた際、それがバルクガスイオンと反応する可能性が 非常に高くなります。この反応が起こると電荷はイオン化される汚染物質に移動されます。この電荷移動は 汚染物質がイオン化されるよりも非常に高い割合となり、実際にその効果は質量分析計の真空チャンバー 内で作用する他のイオン化方式の約 1000 倍になります。 サンプルガスの分圧比率はイオン化される不純物の比率となり、四重極質量分析計に入る前に一連の 減圧レンズを通過します。トリプルフィルターユニットは検出器で測定される汚染物質スペクトルを完成し、 300 ダルトン（アトミックマスユニット）までの測定を可能にします。パルスカウント増幅器は 106 に対して 10 カウントのノイズレベルを持ち、API ソースと結合されるとき、1012 分の 1（1ppt）より低い個別の核種の 検出を可能にします。 Technology

δQ の構成は 1 基のシングルベイキャビネットから成り、API-MS 分析計と自動的に ppb/ppt キャリブレーション を可能にするガスプロセッサーが組み込まれています。この標準キャビネットは適度にクリーンで温度制御され た動作環境下に設定されています。また必要に応じ、より多くの環境に対する要求に適応できる様、多様な冷却 とパージのオプションがあります。水素がバルクガスの場合、水素のリークが発生した際に質量分析計を安全に シャットダウンする水素安全装置を組み込んだフード・アセンブリーが備えられます。この安全装置は分析計の 電源から独立して働きます。また限られた移動を要求される場合、装置が一つの測定場所から他の場所に安全 に押すことが出来る様にキャスターを備えることができます。 VG APIX δQ はバッテリーバックアップフラッシュメモリーを用いて リアルタイム運転システムを動作させる内蔵プロセッサーによって 制御されます。このプロセッサーは一連の内部コントローラーに 対してマスターとして動作し、イーサネットケーブルで接続されます。 それぞれのマイクロコントローラは各々のガスプロセッサーと マルチストリームインレットのような個々のサブアセンブリを操作 します。 ガスプロセッサーは 1 つのキャリブレーションガスボンベを 必要とし、パーミエーションチューブによる水分キャリブレーションと 組み合せます。装置は 8 つのガス流路を選択する高仕様マルチ ストリームインレットをオプションで設置できます。このストリーム セレクターはマニュアル又はフルオート制御が可能です。マルチ ストリームインレットは切り替え時間（通常 15 分）を短縮するため 連続のサンプルバイパスを持っています。 内部電源分配装置は分析計のローカルネットワークによって監視 され、制御されます。GasWorks ソフトウェアの診断能力につながる 設計になっています。マルチプロセサー分析計ネットワークは 信頼性のある、スタンドアローン運転（PC ワークステーションを 経由しないで）； サンプルストリームデータや診断情報を直接 DCS 又は SCADA システムへの伝送を可能にする余裕のある通信 チャンネルをもっています。各通信チャンネルはポイント間の オプティカルファイバー或いはカレントループ、マルチドロップ接続 の為の金属配線で構成されます。分析計はマイクロソフトのホストと シームレスの通信のため内臓 OPC サーバーで構成されます。 或いは幾つかの工業用ゲートウェイプロトコル（Modbus、Siemens、 Allen Bradley、その他）を用いることが出来ます。アナログモニター 及び制御ループ又はディジタルアラームハードウェアの為の配線が 必要な場合、OPTO 22 SNAP 及び OPTOMUX プロトコルが完全に サポートします。そして広い範囲のハードウェアモジュールが使用 可能です。 Figure 2: 内部レイアウト ユーザーインターフェース GasWorks ソフトウェアは質量分析計の操作において、直覚的で且つ、情報 豊富で柔軟性のあるウィンドウを備えています。初期設定ではプロセス測定 や診断データを表示する為に用いられるリモートコンピュータを使用します。 またフルスタンドアローンモードでの運転では VG API-MS からコンピュータ を切り離すことも出来ます。数世代にもわたる製品を通した設計概念から、 Thermo のソフトウェアチームは完全に認定された ISO 9001 品質管理手順を 厳密に実施しています。ソフトウェアのインストールはそれが完全で且つ 正しい事をいつでも確認できます。ソフトウェアアップデートは遠隔操作で アップロードできます。 System configuration

Product Specification Parameter Specification Parameter Specification 測定方法: トリプルフィルター四重極質量分析計 監視可能不純物: H2, He, CO, CO2, H2O, O2, CH4, Kr 及び Xe マスレンジ 1-300 AMU (他の不純物も可能). イオン源タイプ 大気圧イオン化方式 寸法 1.5m x 0.7m x 0.65m イオン源バックグランド 1 ppt 以下 大成分数 ソフト上では制限なし 増幅器及びダイナミックレンジ 100MHz パルスカウント型 大ピーク数 ソフト上では制限なし 検出器 パルスカウントチャンネルエレクトロン増倍管 大算出値数 ソフト上の制限なし 検出器ノイズ 106 中 10 カウント 大測定手順 ソフト上の制限なし 検出限界 <10 ppt (成分による) 大シーケンス数 ソフトウェアによる制限なし 分析時間 (通常) 成分ごとに< 1 秒 大アナログ I/O 数 制限なし ストリーム切替時間 (通常) <1ppb まで 15 分 大ディジタル I/O 数 制限なし 適当なバルクガス H2, N2, Ar, He, O2 大トレンドウィンドウ数 制限なし シリアル接続 RS232, RS422, RS485 直接サポートされる通信プロトコル: Modbus, Siemens 3964, Siemens 3964R, DDE, OPC, VGCP, PVGCP 追加可能プロトコル: Modbus+, Allen Bradley DH, Allen Bradley DH+ Figure 3: 7 日間の不純物トレンド - UHP 窒素 Figure 4: メタン汚染のトレンド - UHP 窒素 このグラフは 7 日間の半導体工場での毎日の温度の影響を 上図は半導体プラントに供給される純窒素中の比較的高濃度の 示します。 メタン不純物を示します。VG APIMS の指示 はある設備に対し 効果的な修理が完了したことにより、メタンが 10 ppt 以下の通常 レベルに戻ったことを示します。これは低 ppt 分析の必要性を示 すものです。 再先端装置はいつも Thermo Fisher Scientific より始まります。高度な資格をもつ熟練した科学者とエンジニアのネットワークに より豊富なサービスとサポートプログラムを世界中へわれわれの製品を通じてご提供致します。我々の熟練したエンジニアが お客様のご仕様に合う分析計を追及し続けております。 2004 年 Thermo Electron Corporation は仕様、条件及び価格を変更する全ての権利を保留します 。全ての国に全ての製品が提供可能ではありません。 詳細は代理店にお聞きください。 Process Instruments Division 第一事業本部 United Kingdom: Ion Path Road Three 第一営業グループ Winsford, Cheshire CW7 3GA UK 〒107-8484 +44 (0) 1606 548700 東京都港区赤坂 3-9-1 +44 (0) 1606 548711 fax Phone : 03-3588-6371 www.thermo.com Fax : 03-3588-5312 Customer Care