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 AccuSizer A9000 FX 高浓度大颗粒计数器

为纳米级样本提供粒度技术方案


基本信息

 Basic Information 


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仪器型号:AccuSizer A9000 FX

工作原理:基于光阻法的集聚光束技术(Focused Light Obscuration&SPOS)

检测范围:0.7 μm – 20 μm



AccuSizer系列使用单粒子光学定径SPOS的方法来快速计数和确定粒子的粒径,一次通过一个,构建一个真实的粒子大小分布。AccuSizer FX在更高的粒子浓度下使用这种原理进行测量。

AccuSizer FX利用集聚光束技术,准许传感器聚焦到一个特定的区域使得测试浓度达到106个/mL,测试范围为0.7μm-20μm。这些是数千倍的浓度水平高于传统传感器。尽管其他技术也尝试过这种方法来监视高浓度流程流,但它一直受到低分辨率和准确性的困扰。FX和FX Nano采用了专利的光电混合技术,保持了与传统SPOS传感器相同的分辨率和精确度。AccuSizer FX监测散射信号大小下限0.7µm。传统的单粒子光学粒径尺寸下限的限制因素之一是需要找到足够干净的稀释剂,这样它们就不会添加或构成被分析样本的大部分背景计数。由于FX传感器能够在较小的尺寸范围内检测,背景计数级别不再是一个问题。在过去,几千个背景计数会引起极大的关注,但现在浓度超过100万,几千个背景计数不会影响整体分布。与其他仪器不同的是,FX在几分钟内可以计数和测量数十万个粒子。



技术优势

 Technical Advantages 



1、检测下限低        0.7μm-20μm;

2、粒子灵敏度        ≤10PPT

3、粒径准确度        ≥98%

4、粒子计数准确度     ≥90%

5、浓度测试上限高,106 #/ml

6、64通道的超高分辨率以及32个用户自定义通道;

7、模块化设计,便于升级及维护;





超高分辨率

 Ultra High Resolution 

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    高通道的优势换来的是高分辨率的优势。所谓分辨率,在这里指的是分辨同一体系内不同粒径大小的能力。得益于超前的设计理念和软硬件组合,AccuSizer系列仪器除了能够呈现完全不同于经典光散射的颗粒计数分布外,相对于经典的电阻法和光阻法,具有更高的分辨率和精准性。它不会错过任何“尾部” 大颗粒,而这些“尾部”大颗粒往往是决定产品好坏的标准。如右图所示,同一个样本中混合0.7μm,0.8μm,1.3μm,2μm,5μm,10μm,15μm,20μm,50μm,100μm,200μm 11种标准PSL粒子,AccuSizer 780可以很容易将每种不同大小的标粒区分清楚。





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    右图展示了同一个样本在SPOS技术和激光衍射法(Laser diffraction,LD)粒度仪中测得的结果。样本使用的是过400目筛(37μm)的样本。SPOS技术(绿色线)显示在35μm以上是没有粒子的,这和实际情况相符。但是使用LD检测得到的仅仅是“相似”的分布,但是在100μm本来没有颗粒的情况下却给出了还有大量大颗粒的假性结果。





模块化设计

 Mode Design     

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将主机(数据处理中心),进样器,传感器分模组进行设计,既利于维护,也有助于后续的升级。

主机:512通道计算实现仪器的高分辨率、高灵敏度;

进样器:使用洁净度、耐受度超高的PFA管路,测样过程安全、简单、快捷,配备不同型号注射器,拆卸方便;

传感器:独立安装,方便拆卸,既有利于维护维修,也便于更换其他型号传感器。






单颗粒光学传感技术(Single Particle Optical Sizing, SPOS)是一种用于测量溶剂中悬浮粒子的大小和数量浓度的激光粒度检测通用技术。在SPOS技术中液体悬浮液中的粒子流经传感器的样品池时,在激光光源的照射下,被阻挡或者被散射的光会转变成脉冲电压信号,脉冲信号的大小是由粒子的截面面积和物理判定规则即光散射或者光阻共同决定的。光阻也被称为不透光度或者光消减。而粒子间的相互阻挡和散射是和粒子的大小和浓度是有关系的,利用脉冲幅度分析器和校准曲线便可以得到悬浮粒子的数量浓度和粒度大小分布。传统光阻法可以测得1.5μm以上的粒子和并具有较高的分辨率。

单颗粒传感技术(SPOS)填补了常见粒度仪检测技术在检测粒径分布中的重要不足—粒子数量的统计。自AccuSizer 780系列仪器诞生,以往以牺牲精确性和分辨率来换取检测速度和易用的历史一去不复返!



传统光阻法与光散射法原理

 LE & LS 


图1为光阻法检测原理图,待测液体流过横截面很小的流通池,流通池两侧装有光学玻璃,激光器的光束通过透镜组准直,光束穿过流通池并被光电探测器所接收。若待测液体中没有颗粒,则光电探测器接收到的光信号稳定不变,输出的电压信号也恒定,将此恒定信号作为基准电压;若液体中有颗粒物质,颗粒通过流通池传感区域,将会遮挡激光,光电探测器接收到的光信号减小,产生一个负的脉冲电信号,如下图2所示。


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图一:光阻法检测示意图
图二:光电二极管信号



脉冲信号幅度与基准电压信号有如下关系:

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上式中:E为颗粒遮挡引起的脉冲幅度;a为颗粒的有效遮挡面积(等效为球形πd²/4);A为光电探测器的有效面积;E0是没有颗粒时的光电探测器所产生的基准电压。因此,脉冲信号幅度对应颗粒的大小,脉冲信号个数对应颗粒的数量。


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图三:光散射法检测原理图


图3为光散射法检测原理图,待测液体流过流通池,流通池两侧装有光学玻璃,激光器的光束通过透镜组准直,光束穿过流通池,照射在光陷进上。若待测液体中没有颗粒,则光电探测器就收不到光信号,若液体中有颗粒,颗粒通过流通池,与激光光束发生散射现象。某一个(或几个)角度下的散射光通过透镜收集汇聚到光电探测器上,产生正的电信号脉冲,脉冲信号的幅度和散射光强成正比。根据信号的幅度和个数可以对液体中的微小颗粒进行计数检测。



单颗粒光学传感技术(SPOS)

 Single particle optical sensing  


经过光感区域的粒子由于大小不同,光强随之产生相应的变化。将探测器收集的光信号转换成电压信号,不同的电压信号对应不同的粒径大小,从而得到微粒的粒径。美国PSS粒度仪公司(Particle Sizing Systems)的单颗粒光学传感技术(Single Particle Optical Sizing,SPOS)是在传统光阻法(LE)大颗粒光学传感技术的基础上加入了激光散射模块(LS)。在两个模块(LE+LS)同时运行的情况下,检测下限由原来纯光阻的1.5μm下探至0.5μm。使得其在大颗粒检测领域的应用更加的广泛。

SPOS技术对粒子的信号响应方式是信号与特定粒子相对应的。AccuSizer 780系列仪器中的传感器通过两种不同性质的物理作用(砖利):光消减(light extinction, LE)与光散射(light scattering, LS)对通过传感器的粒子进行测定。光消减技术检测通过流动池的光强变化,拥有检测粒子的粒径范围广且与粒子组份无关等优点。然而,它的灵敏度有限。另一方面,光散射技术具有相对窄的动态粒径范围 (取决于检测器/放大器的饱和值),但能检测到小粒径的粒子,使用大功率激光光源还能检测到粒径更小的粒子。通过合并光消减和光散射响应信号,传感器可同时拥有这两种方法的优点,因而在不损失单粒子分辨率巨大优势的前提下拥有相对较广的动态粒径范围。


 

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集聚光束技术

 Focused Beam Technology 

集聚光束技术仪器采用双传感器检测,。

LE系列传感器采用单颗粒光学传感技术(SPOS):该技术是一种用于测量溶剂中悬浮粒子的尺寸和浓度的激光粒度检测通用技术。在SPOS技术中液体悬浮液中的粒子流经传感器的样品池时,在激光光源的照射下,被阻挡或者被散射的光会转变成脉冲电压信号,脉冲信号的大小是由粒子的截面面积和物理判定规则即光散射或者光阻共同决定的。光阻也被称为不透光度或者光消减。而粒子间的相互阻挡和散射是和粒子的大小和浓度是有关系的,利用脉冲幅度分析器和校准曲线便可以得到悬浮粒子的浓度和粒子大小的分布。

FX系列传感器采用集聚光束技术(Focused Light Obscuration):该技术在测量高浓度样品上具有极高的优势。样品均匀分布在传感器的样品池中,激光仅照射到样品的一部分,探测区域中的入射光被粒子阻挡和散射,光强信号转变成脉冲电压信号,脉冲电压的高度取决于粒子的大小和通过光束的距离,通过去卷积计算将得到的脉冲分布转变成粒径分布。得到样品的照射区域的粒径分布后,通过计算放大倍数,从而得到样品的整体粒径分布。集聚光束技术通过大幅度消减照射区域(view volume),从而扩大检测浓度范围,降低检测粒径下限,已成为一项专利技术。

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粒径检测范围                       0.7-20μm



分析方法                           集聚光束的光阻法(基于单颗粒光学传感技术)



样品类型                           水相/有机相



通道数量                           64 通道



流速范围                           15ml/min



最小进样体积                       1ml



进样方式                           自动进样



浓度极限                           106个/ml



流速准确性                         ±5%



体积准确性                         ±5%



粒径准确性                         ±2%



计数准确性                         ±10%



磁力搅拌模块                       可选配     



分析软件                           研发版分析软件



电压                               220 – 240 VAC,50Hz 或100 – 120 VAC,60Hz



计算机配置                         要求Windows 7及以上版本windows操作系统



外形尺寸                           数据处理器:46 cm * 31 cm * 17 cm;进样器:56 cm * 41 cm * 24cm



重量                               约21kg




传感器

提供了宽泛的测量范围,客户可以根据自己实际需要,选择适合自己样品的测量范围的传感器




PFA 管路

根据样品量的不同,选用不同管径的高净PFA管,可以满足从毫升到微升的测样需求




蠕动泵

根据样品量的不同,可以配备蠕动泵进样方式,满足超大容量样品测试需求



注射泵

配备步进电机驱动的超高精度注射泵,实现对样品采集的精确控制以及超长的使用寿命



Cable 数据线套装

Counter与Sensor、Sampler的连接采用航空级铝制插头,实现超长使用寿命及超高的通讯稳定性



清洗套件

传感器Flow cell专用清洗套装,保证在长期使用之后可以恢复清洁状态;



性能确认用标粒

采用符合NIST的进口标准粒子对设备进行性能确认





化学机械抛光液(CMP SLURRY)


化学机械抛光是半导体制造加工过程中的重要步骤。化学机械抛光液是由腐蚀性的化学组分和磨料(通常是氧化铝、二氧化硅或氧化铈)两部分组成。抛光过程很大程度上取决于晶片表面构型。晶片的加工误差通常以埃计,对晶片质量至关重要。抛光液粒度越均匀、不聚集成胶则越有利于化学机械抛光加工过程的顺利进行。






尊敬的用户您好,在对仪器还不了解的情况下,为了让您可以选择一款适合贵单位的设备,可以先寄送样品到我们公司,由我们的技术人员帮您测试样品,并将测试结果和数据报告发送到您邮箱或者将纸质版寄送到贵单位。

 

下方链接是测试申请表,请下载填写完整后随样品一起寄送过来


下载链接在这里


邮寄地址:中国上海闵行区漕河泾浦江高科技园 F区 新骏环路588号23幢402室

邮编:201204
联系人:吴先生(请备注样品)
电话:021-5091 1766

 


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