輝光放電質譜儀(GDMS)即輝光放電原子發射質譜儀,是一種利用輝光放電對固體材料樣品痕量雜質成分、深度進行直接進樣分析的儀器。工作原理是通過輝光放電產生等離子體,樣品表面被正離子撞擊發生濺射,濺射出的原子進入等離子體中離子化,在質量分析器中根據質荷比將不同離子分開,將具有特定質荷比的離子傳輸到檢測器,計算出各元素的質量分數。
輝光放電質譜儀主要由輝光放電離子源、質量分析器、離子檢測器、數據采集與處理系統、真空系統組成。根據輝光放電離子源供電方式不同,輝光放電質譜儀分為直流輝光放電、射頻輝光放電、脈沖輝光放電三種,其中直流輝光放電質譜儀商業化程度高、應用廣泛。
輝光放電質譜儀具有直接固態取樣、分析速度快、靈敏度高、準確性好、測量過程穩定等特點,是直接分析固態導體材料中痕量元素的最有效工具,廣泛應用在高純金屬、半導體材料、非導電材料、鍍層材料、高溫合金、高純石墨等的雜質分析、深度分析中。
根據新思界產業研究中心發布的
《2025-2029年輝光放電質譜儀(GDMS)行業市場供需現狀及行業經營指標深度調查分析報告》顯示,我國質譜儀技術水平與國際相差較大,美國安捷倫、賽默飛世爾、日本島津等企業的質譜儀幾乎壟斷全球市場。其中輝光放電質譜儀生產商主要包括賽默飛世爾、日本堀場(HORIBA)等。但國外對輝光放電質譜儀實施嚴格的出口管制,在地緣政治日趨緊張的背景下,輝光放電質譜儀國產替代需求迫切。
近年來,在國家專項項目支持下,我國已研制出多種型號的輝光放電質譜儀,目前已進入產業化推廣階段,研制單位包括西北核技術研究院、坤元儀器(天津)有限公司、西安交通大學、陜西威思曼高壓電源股份有限公司等。坤元儀器(天津)有限公司與西安交通大學聯合研制的Sparkle輝光放電質譜儀是“十四五”國家重大科學儀器設備研發專項成果之一,其痕量元素檢測達到國際一流水平。
新思界
行業分析人士表示,輝光放電質譜儀主要用于無機固體材料痕量元素分析,在材料科學、半導體、新能源、航天航空、核工業等領域具有廣闊應用需求。輝光放電質譜儀技術壁壘高,且國外對其實施嚴格出口管控。為避免卡脖子,近年來,在政策扶持下,我國逐漸實現了輝光放電質譜儀國產化生產,與此同時,輝光放電質譜儀計量校準規范也不斷完善。
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