Analisador de gás residual Analisador de gás residual (também conhecido como RGA) é um pequeno espectrômetro e como o nome diz utiliza uma técnica que efetivamente mede a composição química de um gás, e geralmente é usado em processos industriais para verificar se há contaminação. A fim de avaliar o que compreende um gás, analisadores do gás residuais ionizam os componentes separados para criar uma carga e, em seguida determinar a proporção de massa desta carga. O processo pode ter lugar dentro de um vácuo, onde a qualidade é mais fácil de controlar e impurezas e inconsistências são mais fáceis de detectar devido à baixa pressão. Configurações como estas podem ser encontradas dentro de aceleradores e nos microscópios de varredura.

Há três componentes principais em ambos os tipos de RGAs: uma fonte de íons, um analisador de massas, e um detector. Em primeiro lugar, o gás é movido através de uma fonte de íons, que transforma moléculas em íons. Em seguida, os íons são separados de acordo com a massa pelo analisador de massa empregando campos elétricos e magnéticos. Por último, o detector calcula a relação massa-carga. A última exibição de dados se refere a uma digitalização de massa ou um espectro de massa.

O ionizador, que transforma as moléculas de gás em íons, faz isso usando ionização por impacto de elétrons em que um feixe de elétrons ioniza os átomos do gás. Um filamento quente emitido é responsável pela criação de um feixe, mas um campo magnético pode destruir o filamento e interromper o feixe. RGAs funcionam melhor em baixas pressões porque gases reativos tais como oxigênio, podem interromper o fluxo de elétrons.

Analisadors de gás residual Após ocorrer a ionização, os íons são classificados de acordo com a massa por um analisador de massa. Embora existam várias formas de analisar a massa de íon, é comum que RGAs dependam de um quadrupolo RF, que impede que os íons com relação massa-carga incorretos carreguem a relação da frequência de transmissão de dados para o coletor de íons. Dependendo da sensibilidade da faixa de freqüência, ou um copo de Faraday um multiplicador de elétrons pode ser usado como um detector de íons RGA.

Os dados finais, ou espectros maciços de RGAs podem ser exibidos como um gráfico de proporção e intensidade relativa à massa-carga. Conhecendo antecipadamente como diferentes moléculas de gás com a mesma massa podem ter proporções diferentes de massa-carga pode ser útil na identificação dos gases.

Quando se trata de ionização, existem atualmente dois tipos de sistemas que funcionam bem RGA: aberta de RGA e fonte fechada de RGA.

Fonte de íon aberta RGA

Não é incomum para os sistemas a vácuo usar na produção para operar em duas faixas de pressão distinta. Pressão baixa é muitas vezes usada para limpar o vácuo e as peças subseqüentes. O processo da pressão ocorre em maior escala e gases específicos são adicionados a um determinado processo. A pressão baixa, caso tenha menos de 1E-4 Torr (uma unidade de pressão que é aproximadamente 1 / 1760 de uma atmosfera), pode fazer uso de uma fonte aberta de RGA de íons. Como fonte de íons aberta RGA só pode lidar com uma pressão máxima de 1E-4 Torr e a pressão de base tende a cair abaixo deste valor, geralmente eles podem ser conectados diretamente na câmara de vácuo. Eles medem o gás presente, sem alterar a composição do gás ou alterar o ambiente de vácuo.

Fonte de íon fechada RGA

Se a pressão está entre 1E-4 e 1E-3 Torr, em seguida, usar uma fonte de íons fechada RGA pode ajudar a reduzir os gases no processo geral. Uma fonte de íons fechada RGA, que é um ionizador de pequeno porte, se une a um filtro do quadrupolo e terá um tubo com dois orifícios: um para entrar os elétrons e um para sair os elétrons. A alumina veda o tubo e a maioria do quadrupolo é composta de eletrodos. Assim que o processo começa e o contato eletrônico é iniciado os íons são formados. A ionização real ocorre no mesmo nível de pressão como no processo, ou seja, a pressão é a mesma que no resto da câmara, pois é onde ocorre a ionização. No entanto, o resto do analisador de massas esta sob alta pressão. De um modo geral, fontes de íons RGAs fechadas operam entre 2 e 1E-1E-11 Torr.

Autor(es): Flávio Saraiva

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