ARGUS VIStatic Vacuum Mass Spectrometer

HELIX MC Plus静态真空质谱仪

HELIX MC Plus 静态真空

高动态范围 • 多接收 • 高质量分辨

基于20多年稀有气体质谱仪的经验，我们开发了Thermo ScientificTM HELIX MC Plus™，这是

我们最新一代静态稀有气体质谱仪。它结合创造性的新特征和经过实践验证的Thermo Scientific同位素质谱仪技术。HELIX MC Plus是高分辨、多接收静态稀有气体质谱迈进的重要

一步。HELIX MC Plus质谱仪是满足静态真空需求而设计产品的重要一员。这一产品组合还

包括Thermo Scientific ARGUS VI™质谱，这一拥有高灵敏度，多接收系统的质谱是主要为氩

定年而设计的终极工具。产品组合最后一款HELIX SFT™质谱是为氦同位素同时分析及高精

度跳峰分析而设计的高分辨、多接收系统。

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Safety panel removed for illustration purposes only

静态真空质谱 HELIX MC Plus

Helix MC Plus质谱是专为微量样品稀有气体分析而设计的高分辨磁质谱。它包括磁场分析器

和35厘米、120度扩展型几何离子光学。这种几何设计使得在紧凑的体积内实现了优越的

离子光学和双聚焦及高色散性能。

分辨率

HELIX MC Plus仪器的重要特征之一是其拥有高分辨能力。仪

器使用大半径几何形状和一些之前从未在静态质谱中使用

的新型离子光学元件。仪器还使用能至10KV加速电压“尼

尔”型离子源，使其在源电流小于1mA的情况下实现大于1 x 10-3 Amps / Torr的灵敏度。

检测器

可变的接收器组合包含了一些新特征。接收器组合本身包

含了5个新CFM模块。CFM代表结合法拉第和倍增器，包含

了拥有电子抑制的法拉第接收器和CCD（紧凑离散打拿极）

铜铍离子计数电子倍增器。中心CFM的固定在轴向位置，两

个低质量数及两个高质量数CFM可以通过外部千分尺调节，

其结果可被计算机读取。

法拉第杯控制系统包含新的高增益放大电路，可利用1010, 1011 或 1012欧姆电阻。这些具有温度控制的排空放大器具有

扩展到50V的测量范围，相对于传统的10V，提高了动态测

量范围。CCD倍增器是一款高性能长寿命的设备。这款CCD电子倍增器具有大于85%的离子计数效率，同时具有小于

10CPM的固有噪音和专门设计的低放气率特性。

无论是法拉第还是CCD，5个CFMs可以用于单个接收器跳峰

扫描，或是真正的多接收模式，多达5个同位素同时用法拉

第或CCD测量。这一接收器组合，结合用户自由定义的软件

包，不仅允许多接收或单接收分析，还能一次运行中实现

两者的混合使用。

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离子源

HELIX MC Plus系统使用10KV “尼尔”型离子源，这一离子源设

计过去30年逐步演化。最新的版本，专门为 HELIX MC Plus设计，具有高灵敏度，同时拥有低的捕获电流与发射电流比，延

长了灯丝的使用寿命，降低了离子源的温度。这一离子源设计

具有容易拆装更换灯丝的特点。离子源可自我重新组装。

• 离子源灯丝自动对准

• 最大离子产率获得高灵敏度

• 设计简单，容易维护

电磁铁

电磁铁由高纯软铁制造，它安装在滚轴轴承上，仪器烘烤时容易

缩回。

• 通过具有温度控制的场探头获得高稳定性

• 跳峰扫描具有极好的结果

• 所有应用中灵敏度最大化

• 完全软件控制，保证不同质量数快速跳峰时保持最大灵敏度

分析器

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离子透镜系统

HELIX MC Plus分析器包括两个新的离子光学组件，不仅保证离

子传输最大化，而且保证最好的峰形。第一个组件是紧靠近离

子源之后的多极透镜。这一静电系统可使用户调整离子流获

得更好的灵敏度和不同接收器都获得最佳峰形。第二个组件

是“flatapole”透镜，位于离子流进入主磁场之前。这一透镜可

使用户优化离子流以保证在整个焦平面上的最大分辨率。

真空系统

真空系统为真正的超高真空设计。整个系统，包括飞行管道，均

由先进材料加工而成。这些新材料，结合非常有限的焊点，新的

高规格热处理和清洁处理，带来超低本底和静态气体上升率。

真空系统通过40 L/s专门为抽稀有气体而设计的离子泵和一个80 L/s涡轮分子泵，前级真空配有两阶隔膜泵。抽气系统隔离阀是

DN 40全自动金属阀，通过Qtegra软件由计算机控制。连接质谱的

CF16进气阀是手动控制。质谱仪也配备两个SAES NP10非蒸气型吸

气泵，第一个位于离子源和进气入口之间，第二个位于接收器外

壳。每个吸气泵均有各自的水冷保护套（冷却水由用户提供）。

吸气泵可与系统通过CF16全金属阀隔离。位于接收器附近的吸气

泵可以直接去气至涡轮分子泵而不通过分析器管道本身。

• 真空~ 10-10 mbar

• 前级干泵

• 通过离子规监测真空

• 可选气动阀/手动阀氦漏率< 1 x 10-10 cc STP/sec

• 计算机控制加热器可烘烤质谱仪至350°C

分析器

控制

电子控制系统

HELIX MC Plus质谱采用先进的电子控制系统，源于具有工业标

准的Thermo Scientific TRITON Plus™ 和 MAT 253™ 系统。离子源电

路源于MAT 253稳定同位素质谱仪，磁铁、数据采集和检测器

电路源于TRITON Plus热电离质谱仪。

• 离子源电路-所有调谐参数均由计算机控制，通过系列接口

电路控制高压、聚焦、电子电压、离子推斥极、捕获极、水

平与垂直（X&Z）调整，多极和“flatapole”离子透镜。

• 计算机与离子源、磁铁和所有自动阀控制的智能接口控制通

信

• 可选I/O电子设备用于第三方硬件的接入

• 高稳定性高增益放大器源于TRITON Plus热电离质谱，1010, 1011 或 1012 增益放大实现50V的动态测量范围

软件

Qtegra™智能化科学数据解决方案（ISDS）是专门用于控制HELIX MC Plus系统的数据获取和控制的软件。 软件运行于Windows 7平台，结合嵌入式界面，实现全面的系统控制，数据获取和

报告。

• 完全计算机控制和存储所有源参数

• 完全显示，包括离子流和真空规数字和图形显示，以及阀门

状态的图形化显示

• 当自动序列未执行时，完全阀门控制

• 数据获取时离子流和同位素比显示，

方便操作者分析时数据质量评价

• 存储所有原始数据

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性能

HELIX MC Plus• 该系统可测量氖、氩、氪和氙的同位素。同时多达5个同位素的多接收测量无需跳峰。这减少了分析时间，获

得了更高的精度和产出效率。

• 可以进行跳峰测量，如氦同位素。

• 接收器动态范围：考虑到CFM接收器结合了法拉第和

CCD，能够获得更大样品浓度范围的测量能力。

• 分辨率：标准分辨率接收器>750(10%峰谷)能够解决标准

碳水化合物干扰，而 > 1500（10%峰谷）分辨率的高分

辨接收器能够使得很多科学问题得到解决。

• 1010 / 1011 / 1012放大器拥有50V的测量范围使大部分分析

都能在长寿命的法拉第接收器上进行。

自动化

快速样品分析

制备系统

制备系统用于所有样品和标准气体进入质谱前的处理。这一系

统包括两个含水冷保护套的SAES NP10吸气泵，一个极小体积

的微型离子规，两个稀释剂/空气储气罐和小体积分取管（两

个分取管体积均为0.1cc），液氮冷阱，20 l/s离子泵和干泵涡轮

分子泵系统。两个备用接口，用CF16真空法兰密封，用于未来

升级。两个进样线路保证样品气体经过纯化之后进入终极高真

空系统。这两个管路由分子泵辅以前级干泵抽取真空，配备两

个带冷却水套的SAES NP10吸气泵。每个吸气泵的温度可由计

算机通过其供电控制。

Inlet Port

GetterPump

GetterPump

TurboPump

GetterPump

GetterPump

Mass SpecInlet

TurboPump

Ion Gauge

IonPump

ManualValve

CF16 Vacuum Tee

CF16 Vacuum Cross

Manifold

ColdFinger

AirPipette Air Reservoir

Air Reservoir

TurboPumpInlet Port

AirPipette

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自动化

快速样品分析

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Thermal Ionization MS Thermo Scientific TRITON Plus

Multicollector ICP-MSThermo Scientific NEPTUNE Plus

ICP-MSThermo Scientific ELEMENT 2, ELEMENT XR and iCAP Q

Gas Isotope Ratio MS Thermo Scientific MAT 253

Noble Gas MSThermo Scientific ARGUS VI, HELIX MC Plus and HELIX SFT

Gas Isotope Ratio MS Thermo Scientific DELTA V

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