高感度キャビティリングダウン分光法によるガス分析
超低濃度ガス分析装置 HALO3シリーズ

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超低濃度ガス分析装置 HALO3シリーズ 製品画像 超低濃度ガス分析装置 HALO3シリーズ 製品画像

製品概要

米国TigerOptics社のHALO3シリーズは、キャビティリングダウン分光法(CRDS)によりサンプルガス中の特定のガス分子の濃度をpptレベルの超高感度で測定するガス分析装置です。

従来のガス分子濃度測定法に比べ、標準ガスによる較正が不要で、精度・信頼性が高く、応答速度が早い等のメリットがあります。装置はワンボックス型で可搬性にも優れています。

特長

  • NIST準拠
  • 高速応答・高感度・高精度・高信頼性
  • 簡単操作・メンテナンスフリー
  • コンパクトなワンボックス型
  • サンプルガス中のH2O, CO, CO2, CH4, HFなどの微量な分子濃度を高感度測定
  • 広い測定濃度範囲(N2ガス中のH2O濃度:400ppt~20ppm, HALO KA H2O)
  • イーサネット・絶縁4~20mA出力・RS-232対応

用途

  • 極微量ガス濃度の計測・管理
  • 半導体等製造工程中のガスモニタリング
  • 湿度計測・湿度標準の研究開発

キャビティリングダウン分光法 (Cavity Ring-Down Spectroscopy; CRDS)

レーザーダイオードからのレーザー光を、一対の高反射率ミラーを持つリングダウンキャビティセル内に入射します(図1)。

キャビティセルを透過する光強度を後方にあるフォトダイオードによって検出し、レーザー光の入射を遮断してからの光強度の減衰時間を測定します(図2)。

この減衰時間は、ミラーの反射率とキャビティセル内に存在するガス分子の吸収によって決まります。計測対象のガス分子の吸収ラインにレーザー波長を合わせて減衰時間を測定することにより、キャビティセル内にある計測対象のガス分子の濃度を求めることが出来ます。

図1. リングダウンキャビティセル

図2. ミラー反射とガス分子の吸収によるレーザー光量の減衰

共通仕様

濃度測定範囲 下表参照
最小検出限界(LDL) 下表参照
感度(3σ) 下表参照
精度(1σ) ±0.75% または感度の1/3 (大きい方)
正確度 ±4% または最小検出限界の1/2 (大きい方)
応答速度 下表参照
動作温度 10~40℃、湿度30~80%RH(但し結露しないこと)
保存温度 -10~50℃

ガス関連

接ガス面材質 316Lステンレス, 表面粗さ 10 Ra
ハステロイ(オプション)
ガス接続コネクタ 1/4” VCR オス, 入口及び出口
入口側圧力 10~125 psig (1.7~9.6 bara)
流量 0.05~1.8 slpm (ガス種に依存)
サンプルガス 多くの不活性ガス及び毒性ガスに対応
ガス温度 最大 60 ℃

寸法および重量

標準型
H×W×D [mm (インチ)]
222×216×599 (8.75×8.5×23.6)
19インチラック型
H×W×D [mm (インチ)]
222×483×599 (8.75×19×23.6)
最大2基のユニットを搭載可
重量 (標準型) 12.7 kg (28 lbs)

エレクトロニクス関連

アラームインジケータ ユーザープログラマブル x2,
システムフォルト x1
(フォームCリレー)
電源 90~240 VAC, 50/60 Hz
消費電力 最大 40 W
信号出力 絶縁 4-20 mA 出力
ユーザーインターフェイス 5.7” LCD タッチスクリーン,
10/100 Base-T イーサネット,
802.11g ワイヤレス (オプション),
RS-232

HALO KA H2O (超低濃度測定モデル)

測定ガス種 測定濃度範囲 最小検出限界 感度 応答速度
N2ガス中のH2O 0~20 ppm 400 ppt 300 ppt <3分(95%応答)
Heガス中のH2O 0~4 ppm 200 ppt 60 ppt
Arガス中のH2O 0~9 ppm 200 ppt 130 ppt
O2ガス中のH2O 0~16 ppm 300 ppt 200 ppt
H2ガス中のH2O 0~10 ppm 200 ppt 150 ppt

HALO 3Q H2O (低濃度測定モデル)

測定ガス種 測定濃度範囲 最小検出限界 感度 応答速度
N2ガス中のH2O 0~20 ppm 0.8 ppb 0.6 ppb <3分(95%応答)
Heガス中のH2O 0~4 ppm 0.25 ppb 0.12 ppb
Arガス中のH2O 0~9 ppm 0.4 ppb 0.3 ppb
O2ガス中のH2O 0~16 ppm 0.6 ppb 0.4 ppb
H2ガス中のH2O 0~10 ppm 0.4 ppb 0.3 ppb

HALO 3 H2O (スタンダードモデル)

測定ガス種 測定濃度範囲 最小検出限界 感度 応答速度
N2ガス中のH2O 0~20 ppm 1.5 ppb 1.2 ppb <3分(95%応答)
Heガス中のH2O 0~4 ppm 0.3 ppb 0.25 ppb
Arガス中のH2O 0~9 ppm 0.7 ppb 0.6 ppb
O2ガス中のH2O 0~16 ppm 1.2 ppb 1.0 ppb
H2ガス中のH2O 0~10 ppm 0.9 ppb 0.7 ppb

HALO 3 H2O 500(高濃度測定モデル)

測定ガス種 測定濃度範囲 最小検出限界 感度 応答速度
N2ガス中のH2O 0~500 ppm 10 ppb 8 ppb <3分(95%応答)
Heガス中のH2O 0~125 ppm 5 ppb 4 ppb
Arガス中のH2O 0~200 ppm 8 ppb 6 ppb
O2ガス中のH2O 0~400 ppm 8 ppb 6 ppb
H2ガス中のH2O 0~250 ppm 10 ppb 8 ppb

他のHALO3シリーズ

モデル名/測定ガス種 測定濃度範囲※ 最小検出限界※ 感度※ 応答速度
HALO3 CO/CO 0~2000 ppm 100 ppb 70 ppb <1分(90%応答)
HALO3 CO2 Low range/CO2 0~12 ppm 10 ppb 7 ppb <3分 (95 %応答)
HALO3 CO2 High range/CO2 0~1500 ppm 300 ppb 250 ppb <1分 (90 %応答)
HALO3 CH4/CH4 0~8 ppm 2.0 ppb 1.6 ppb <3分 (95 %応答)
HALO3 HF/HF 0~5 ppm 0.5 ppb 0.4 ppb <1分 (90 %応答)

※N2ガス中の値です。他のガス種についてはお問い合わせください。

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