Verwandte Anleitungen für Pfeiffer Vacuum QMA 125
Inhaltszusammenfassung für Pfeiffer Vacuum QMA 125
- Seite 1 Betriebsanleitung inkl. Konformitätserklärung Quadrupol-Analysator QMA 125 BG 805 988 BD 25 (0202)
- Seite 2 Produktidentifikation Im Verkehr mit Pfeiffer Vacuum sind die Angaben des Typenschildes erforderlich. Gültigkeit Dieses Dokument ist gültig für QMA 125, mit Faradayauffänger oder 90° off-axis SEV und Faradayauffänger und den in diesem Dokument beschriebenen Ionen- quellen. Technische Änderungen ohne vorherige Anzeige sind vorbehalten.
- Seite 3 5 Inbetriebnahme 5.1 Erstes Einschalten 5.1.1 Betrieb mit Faraday Auffänger 5.1.2 Betrieb mit Channeltron oder SEV 5.2 Einstellungen 5.2.1 Axialbeam-Ionenquelle (auch gasdichte Ausführung) 5.2.2 Gitter-Ionenquelle 5.2.3 Crossbeam-Ionenquelle 5.2.4 Channeltron 5.2.5 Analysator mit SEV 90° 5.2.6 Betriebsart DEGAS 5.3 Temperaturgrenzen 5.3.1 Ausheiztemperaturen 5.3.2 Betriebstemperaturen 6 Instandhaltung 6.1 Allgemeines...
- Seite 4 Produkts. • Die gemäss den nationalen und regionalen Vorschriften notwendigen Warn- schilder sind an den entsprechenden Stellen anzubringen. Messen Sie mit dem QMA 125 toxische oder brennbare Gase, so sind die Auspuffgase vorschriftsgemäss zu behandeln Schutzmassnahmen • Alle Arbeiten sind nur unter Beachtung der einschlägigen Vorschriften und Einhaltung der Schutzmassnahmen zulässig.
- Seite 5 Beachten Sie diese Anleitung, um solche Schäden, die von der Ge- währleistung ausgeschlossen sind, zu vermeiden. Kurse Für die optimale Nutzung dieses Produkts bietet Pfeiffer Vacuum Anwendungs-, Bedienungs- und Instandhaltungskurse an. Ihr Pfeiffer Vacuum Partner informiert Sie gerne. BG 805 988 BD 25 (0202) QMA125.bet...
- Seite 6 2 Beschreibung 2.1 Aufbau Ein Quadrupol-Analysator besteht aus: • Ionenquelle • Stabsystem (Massenfilter) • Ionendetektor (Auffänger) • Anschlussgehäuse Faraday-Auffänger QMA 125 Ionenquelle Massenfilter SEV oder EP 422 Channeltron QME 125 Hoch- Ionenquellen- HF-Generator EP-Kontroller spannung speisung RF 125 CC 125...
- Seite 7 Alle Ionenquellen zum Analysator QMA 125 zeichnen sich durch folgende Eigen- schaft aus: • Die Spannung zwischen Ionisierungsraum und Erde ist höher als die zwischen Ionisierungsraum und Katode. Infolgedessen hat die Katode ebenfalls positive Spannung gegen Erde. Damit die Ionen im Massenfilter auf die erforderliche...
- Seite 8 2.1.3 Sekundärelektronen- Dieser Detektor zeichnet sich durch sehr hohe Verstärkung und Ansprechgeschwin- Vervielfacher SEV 217 digkeit aus. mit diskreten Dynoden Die auf die erste "Dynode" D1 ("Konver- Massenfilter sionsdynode") auftreffenden Ionen lösen Elektronen aus. Diese werden zur nächsten Dynode D2 beschleunigt und lösen aus dieser wiederum Sekundärelektronen aus.
- Seite 9 2.2 Katodenmaterialien Die Ionenquellen können mit Kathoden (Filamenten) aus dem für die jeweilige Anwendung am besten geeigneten Material bestückt werden. Nicht alle Materialien sind für alle Ionenquellentypen lieferbar ( → 43). Rhenium Rhenium (Re) bildet im Gegensatz zu Wolfram (W) keine Karbide, der von Wolfram bekannte CO -Zyklus kann nicht stattfinden.
- Seite 10 2.3.2 Gasdichte Ionenquelle Die gasdichte Ionenquelle entspricht in ihrem Aufbau weitgehend der Axial- beam-Ionenquelle. Das Gitter ist aber über eine Blende mit kleiner Öffnung für den Eintritt des Emissionsstromes gesetzt. Das zu analysierende Gas wird über eine auf Erdpotential liegende Metallkapillare (6) und ein Isolierzwischenstück (5) direkt in den Ionisierungsraum (4) der Ionenquelle eingeleitet.
- Seite 11 2.3.3 UHV-Gitter-Ionenquelle Die offene Bauweise dieser Ionenquelle eignet sich speziell für die Restgasanal- yse im Ultrahochvakuum. Die Auswahl der Materialien, der Aufbau und die Entgasungsmöglichkeit durch Elektronenbeschuss ergeben beim Be- trieb eine sehr geringe Abgasungs- und Desorptionsrate. Die von der Ringkatode (2) emittierten Elektronen werden zum Gitter (1) be- schleunigt.
- Seite 12 2.3.5 Detektorsystem Der Ionendetektor kann ein einfacher Faraday-Auffänger sein oder, für empfindli- che Messungen, ein Channeltron oder Sekundärelektronen-Vervielfacher (SEV). Die auf den Faraday-Auffänger auftreffenden Ionen bilden einen elektrischen Strom, der mit dem Elektrometer-Vorverstärker direkt gemessen wird. Der SEV und Chenneltron wandeln dagegen den auftreffenden Ionenstrom in einen erheblich stärkeren Elektronenstrom um.
- Seite 13 Funktionsweise Trifft ein Ion, Elektron, Photon oder schnel- les neutrales Teilchen auf den Eingangska- nal des Channeltrons, so werden Elektronen von dessen Oberfläche freige-setzt. Diese Massenfilter werden durch das elektrische Feld beschleunigt und treffen, bedingt durch die Krümmung, an anderer Stelle wieder auf die Oberfläche auf, wo sie Sekundärelektronen auslösen.
- Seite 14 3 Technische Daten Überdruck ≤ 2 bar (absolut) Zulässiger Überdruck (absolut) Betriebsdruck Vakuum ≤ 1×10 mit Faraday mbar (am Ort der Ionenquelle) ≤ 1×10 mit SEV mbar (am Ort der Ionenquelle) Kleinster nachweisbarer Partialdruck Empfindlichkeit 3 × 10 ohne SEV mbar −...
- Seite 15 18 M Ω Spannungsteiler Zulässiger Ausgangsstrom ≤ 10 Ausheiztemperatur ≤ 400 °C für Dynodenmaterial Cu-Be Abmessungen QMA 125 mit SEV 90° off - axis QMA 125 mit Channeltron QMA 125 DN 63 CF-F ø74 ø74 ø74 Axialbeam - Ionenquelle: 30.5 mm...
- Seite 16 4 Einbau 4.1 Vorbereitung GEFAHR Vorsicht: Gefährliche elektrische Spannungen Am QMA liegen lebensgefährliche Spannungen bis 600 V. Stellen Sie sicher, dass der QMA, der Vakuumrezipient und die ganze Apparatur immer vorschriftsgemäss mit Schutzerde verbunden sind. Falls der QMA geöffneter Vakuumanlage berührt werden kann, ist zusätzlicher Schutz vorzusehen, zum Beispiel: •...
- Seite 17 Der Anschlussflansch besitzt eine Nennweite von DN 40 (35) CF und ist durch einen Transportschutz gegen mechanische Beschädigungen ge- schützt. Vor der Installation des QMA 125 ist der Transportschutz zu entfernen. Anschlussgehäuse Transportschutz Transportsicherungen aufbewahren und vor jedem Transport wieder anbringen.
- Seite 18 Anschlussgehäuse 1 Gehäuse Transportschutz Flansch 1 Flansch 2 Flansch 3 Anschlussgehäuse 2 Transportsicherungen aufbewahren und vor jedem Transport wieder anbringen. 4.2.4 Analysator mit gasdich- Bei Ionenquellen mit Gaszufuhr schliessen Sie diese bitte fachgerecht an. ter Ionenquelle Hier ist zu beachten, dass das Probe- gas durch eine separate Leitung in die Ionenquelle eingelassen wird.
- Seite 19 4.3 Elektrischer Anschluss Die elektrischen Verbindungen zwischen Analysator QMA 125 und QME 125 sind je nach Ausführung des Analysators und seinem Einsatz verschieden. Im fol- genden sind alle sinnvollen Konfigurationen gezeigt. 4.3.1 Schutzrohre montieren GEFAHR Vorsicht: Lebensgefährliche elektrische Spannungen Die Spannungen unter den Steckerplatten sind lebensgefährlich.
- Seite 20 SEV-Betrieb Faraday-Betrieb Analysator mit SEV 90° EP 112 EP112 HV– HV– Kurzschluss stecker Kurzschluss- stecker HV– HV– Channeltron-Betrieb SEV-Betreib Anschluss eines Oszil- Scan in Scan in loskopes Progress Progress Channeltron SEV 90° HV– ext. Trigger EP 112 ext. Trigger EP 112 HV–...
- Seite 21 5 Inbetriebnahme 5.1 Erstes Einschalten Der Betrieb des Analysators ist nur in Verbindung mit einem Massenspektro- meter-Gesamtsystem möglich. Das Gesamtsystem umfasst: • Steuergerät QMI 422 • Quadropol-Elektronik QME 125 • Elektrometer-Vorverstärker EP 422 Prüfen Sie vor dem Einschalten die korrekte Installation aller Teile und die Verkabelung.
- Seite 22 5.1.1 Betrieb mit Faraday Auf- Kurzschlussstecker nicht vergessen fänger • Vor dem ersten Einschalten sind die diesbezüglichen Hinweise in den [1], [2] zu beachten. Insbesondere sind die Sicherheitsvorschriften zu befolgen. • Die Einstellwerte für die Ionenquelle ergeben sich aus dem mitgelieferten Prüfprotokoll.
- Seite 23 5.2 Einstellungen Die Bedeutung der einstellbaren Parameter wird in der ( → [1]) beschrieben. Hier wird erklärt, wie mit den verschiedenen Ionenquellen im einzelnen zu verfahren ist. Wenn nichts anderes erwähnt, ist in der Faraday-Betriebsart zu arbeiten. • Es ist zu beachten, dass die tatsächliche Auflösung nicht nur von der Einstel- lung des RESOLUTION-Potentiometers abhängt, sondern auch von der Feldachsenspannung.
- Seite 24 Ion current Typischen Zusammenhang zwischen Ionenausbeute und Emission. (Voll Ausschlag) Ionenstromsignal als Funktion des Katoden- Emissionsstromes, ge- messen bei 8×10 mbar. Emission (mA) • Der Betrieb im steilen Bereich der Kurve (z.B. bei einer Einstellung auf 0,4 mA) ist zu vermeiden, weil hier Instabilitäten auftreten können. Je nach Arbeitsdruck empfiehlt es sich deshalb, die Emission entweder unter- oder oberhalb dieses Übergangsbereiches einzustellen.
- Seite 25 5.2.3 Crossbeam-Ionenquelle Einstellwerte (QME 125): <ion source> 70 eV (evtl. 100 eV) <emission> 1 mA <field axis> 10 V • Zur Grobeinstellung der Ionenquelle empfiehlt es sich, die Feldachse zunächst einige Volt höher einzustellen. • In Ausnahmefällen ergibt die Einstellung 100 eV statt 70 eV bessere Ergeb- nisse.
- Seite 26 Richtige Vorkonditionierung: • Ein Channeltron sollte nach dem Evakuieren von Atmosphäre einer anfängli- chen Reinigungsphase unterzogen werden, durch die adsorbierte Gase von der Oberfläche entfernt werden. Wenn es während dieser Zeit mit einem zu hohen Eingangsstrom oder einer zu hohen Zählrate belastet wird, kann dies zu einer dauerhaften Reduktion der Verstärkung bis zu einem Faktor 10 führen.
- Seite 27 5.3 Temperaturgrenzen 5.3.1 Ausheiztemperaturen Für Ausheiztemperaturen über 150° C muss das Anschlussgehäuse abgenommen werden. Anschlussgehäuse montiert demontiert QMA 125 mit Faraday und SEV 90° 150 °C 400 °C QMA 125 mit Channeltron Anschlussgehäuse montiert demontiert 150 °C 300 °C 5.3.2 Betriebstemperaturen Betriebsart Faraday In der Faraday-Betriebsart können alle Analysatoren bis 300 °C betrieben werden.
- Seite 28 6 Instandhaltung 6.1 Allgemeines Pfeiffer Vacuum übernimmt keine Verantwortung und Gewährleistung, falls die vorgeschriebenen Wartungen nicht gemäss Wartungsanleitung durchgeführt werden. Unter sauberen Vakuumbedingungen werden sehr hohe Standzeiten erreicht. Lediglich die Katoden, und hier besonders die Rhenium-Katode, sind einem natürlichen Verschleiss ausgesetzt.
- Seite 29 6.2 Demontage und Reini- GEFAHR gung der Ionenquellen Vorsicht: Kontaminierte Teile Kontaminierte Teile können Gesundheits- und Umweltschäden ver- ursachen. Informieren Sie sich vor Aufnahme der Arbeiten über eine eventuelle Kontamination. Beim Umgang mit kontaminierten Teilen die einschlä- gigen Vorschriften beachten und die Schutzmassnahmen einhalten. GEFAHR Vorsicht: Reinigungsmittel Reinigungsmittel können zu Gesundheits- und Umweltschäden führen.
- Seite 30 6.3 Ausbau des Analysators Elektrische Verbindungen entfernen. Stellen Sie den Analysator QMA 125 zur Durchführung von Wartungsarbeiten auf eine geeignete Unterlage und gehen Sie beim Austauschen bzw. der Reinigung der Teile gemäss den folgenden Ab- schnitten: 6.3.1 Axialbeam-Ionenquelle Katode gemäss ( →...
- Seite 31 • Elektrische Anschlüsse der Ionenquelle (Anode und Katode) nach Lösen der Inbusschrauben bzw. Zylinderschrauben herausziehen. • 4 Muttern (d) öffnen und die Teile (e), (f), (g), (h), (i), (k) und (l) vom Analysator entfernen. • Einschussblende (m) nach Öffnen der Schrauben (n) abnehmen. •...
- Seite 32 6.3.2 Gitter-Ionenquelle • Katode abnehmen ( → Anschlussschraube (h) des Gitters lösen und Anschlussdraht heraus- ziehen. • Zur Demontage des Gitters (a) die Schrauben (f) lösen. Gitter nicht verbiegen. • Isoliertüllen (i) und Bedampfungs- schutz (k) entfernen. • Nach Lösen der Schrauben (e) kann die Grundplatte (d) (Einschuss- blende) entfernt werden.
- Seite 33 6.4.1 Analysator mit Faraday- • Analysator auf geeignete Unterlage stellen ( → Auffänger • Elektrische Anschlüsse lösen • Schrauben (b) lösen und komplette Ionenquelle (a) abnehmen • HF-Anschlüsse (i) lösen • Schrauben (d) lösen und komplettes Massenfilter (c) abnehmen Keramik-Rohre der Ver- drahtungen nicht be- schädigen Produkt in umgekehrter Reihenfolge...
- Seite 34 6.4.3 Analysator mit SEV 90° • Analysator mit Anschlussgehäuse 1 nach unten auf den Montagebock stellen. Flansch 1 noch nicht lösen • Flansch 2 lösen und Anschlussgehäuse 2 komplett mit SEV 217 (e) abnehmen. • Befestigungsschrauben (m) entfernen und Schutzrohr (f) herausschrauben. •...
- Seite 35 Ultraschallunterstützung, reicht dann oft nicht mehr aus. Wir empfehlen, das Produkt zur Instandhaltung an Ihre nächstgelegene Pfeiffer Vacuum-Servicestelle zu senden. Pfeiffer Vacuum übernimmt keine Verantwortung und Gewährleistung, falls der Betreiber oder Drittpersonen Instandhaltungsarbeiten selber ausführen. BG 805 988 BD 25 (0202) QMA125.bet...
- Seite 36 • 6.4.5 Reinigen des Stabsy- Meist reicht es aus, nur die Innenseiten der Stäbe, also die Flächen, die auf die Systemachse sehen, zu reinigen. Die Reinigung erfolgt trocken mittels stems Schleiffmittel, z.B. Schlämmkreide oder feinstes Aluminiumoxid-Pulver. Als Schleiffwerkzeug nimmt man einen Stab, dessen Ende mit Watte etc. Um- wickelt ist, und führt damit unter leichtem Druck im Stabsystem hin und her.
- Seite 37 7 Instandsetzung Wir empfehlen, defekte Produkte zur Instandsetzung an Ihre nächstgelegene Pfeiffer Vacuum-Servicestelle zu senden. Pfeiffer Vacuum übernimmt keine Verantwortung und Gewährleistung, falls der Betreiber oder Drittpersonen Instandsetzungsarbeiten selber ausführen. GEFAHR Vorsicht: Kontaminierte Teile Kontaminierte Teile können Gesundheits- und Umweltschäden ver- ursachen.
- Seite 38 7.1 Ausbau des Analysators Elektrische Verbindungen entfernen. Stellen Sie den Analysator QMA 125 zur Durchführung von Wartungsarbeiten auf eine geeignete Unterlage und gehen Sie beim Austauschen bzw. der Reinigung der Teile gemäss den folgenden Ab- schnitten: 7.2 Auswechseln der Nach jedem Katodenwechsel sind Durchgang und Isolation zu prüfen, Katode bevor der Analysator wieder benutzt wird.
- Seite 39 • 7.2.2 Gitter-Ionenquelle Schrauben (c) entfernen. • Anschlussdrähte leicht wegbiegen • Alte Katode entfernen. • Neue Katode am Mittelanschluss mit einer Pinzette aus der Verpackung nehmen und auf die Katodenträger legen. Die Löcher in den Befesti- gungslaschen müssen genau über den Gewindelöchern liegen.Vorsicht: nicht verbiegen ! •...
- Seite 40 7.3 Austausch des Chan- neltron / SEV 217 7.3.1 Channeltron • Analysator ausbauen (Flansch 1 lösen) und mit Anschlussgehäuse nach unten auf den Montagebock stellen. • Ionenquellen- und HF-Anschlüsse (h) von den Durchführungen abziehen. Keramikröhrchen (i) nicht knicken • Schrauben (f) lösen und Schutzrohr mit Massenfilter und Ionenquelle abnehmen.
- Seite 41 Flansch 1 Anschluss gehäuse 1 7.4 Demontage der An- schlussgehäuse 7.4.1 Alle Anschlussgehäuse Das Bild zeigt das Anschlussgehäuse des QMA 125 mit Channeltron. Bei den ausser Version 90°- anderen QMA ist sinngemäss vorzuge- SEV 217 hen. • Elektrische Anschlüsse zum QMA 125 lösen.
- Seite 42 7.4.2 Anschlussgehäuse 90°- • Elektrische Anschlüsse entfernen. SEV 217 • Klemmringhalterung für EP entfer- nen. • Schrauben (a) lösen und die Haube (b) vom Analysator abziehen. • Innensechskantschrauben (c) der Abschirmhülsen (h) lösen, Hülsen bis zum Anschlag in die Offenstel- lung schieben und Schrauben wieder festziehen.
- Seite 43 Ersatzteile Bestellen Sie Ersatzteile immer mit: • allen Angaben gemäss Typenschild • Beschreibung und Bestellnummer gemäss Ersatzteilliste Bestellnummer Axialbeam-Ionenquelle (auch gasdicht): Rhenium 1 Stück BN845061-T 5 Stück BN845018-T Wolfram 1 Stück BN845082-T 5 Stück BN845031-T Yttriertes Iridium 1 Stück BN845166-T 5 Stück BN845166-T Gitter-Ionenquelle:...
- Seite 44 10 Produkt lagern Vorsicht Vorsicht: Vakuumkomponente Unsachgemässe Lagerung erhöht die Desorptionsrate und/oder führt eventuell zu mechanischer Beschädigung des Produkts. Vakuumanschlüsse des Produkts mit Schutzkappen oder fettfreier Aluminiumfolie abdecken. 11 Produkt zurücksenden WARNUNG Vorsicht: Versand kontaminierter Produkte Kontaminierte Produkte (radioaktiv, toxisch, ätzend, mikrobiologisch usw.) können Gesundheits- und Umweltschäden verursachen.
- Seite 45 Anhang Literatur [1] www.pfeiffer-vacuum.de Betriebsanleitung Quadrupol Analysator QME 125 BG 805 987 BD Pfeiffer Vacuum GmbH, D-35614 Asslar [2] www.pfeiffer-vacuum.de Betriebsanleitung Quadrupol Massenspektrometer QMG 422 BG 805 981 BD Pfeiffer Vacuum GmbH, D-35614 Asslar [3] Brochure...
- Seite 46 Kontaminationserklärung Die Instandhaltung, die Instandsetzung und/oder die Entsorgung von Vakuumgeräten und -komponenten wird nur durchgeführt, wenn eine korrekt und vollständig ausgefüllte Kontaminationserklärung vorliegt. Sonst kommt es zu Verzögerungen der Arbeiten. Diese Erklärung darf nur von autorisiertem Fachpersonal ausgefüllt (in Druckbuchstaben) und unterschrieben werden. Art des Produkts Grund für die Einsendung Ty penbezeichnung...
- Seite 47 Konformitätserklärung Hiermit bestätigen wir, Pfeiffer Vacuum, für die nachfolgenden Produkte die Konformität zur Niederspannungsrichtlinie 73/23/EWG und zur EMV-Richtlinie 89/336/EWG. Produkt Quadrupol-Analysator QMA 125 Normen Harmonisierte und internationale/nationale Normen sowie Spezifikationen: EN 61010 (Elektrische Mess- und Steuereinrichtungen) EN 50081-2 (EMV Störaussendung) EN 50082-1 (EMV Störfestigkeit)
- Seite 48 Emmeliusstrasse 33 D–35614 Asslar Deutschland Tel +49 (0) 6441 802-0 Fax +49 (0) 6441 802-202 info@pfeiffer-vacuum.de www.pfeiffer-vacuum.de bg805988bd...