氢含量二次离子质谱检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-16  

氢含量二次离子质谱检测技术利用离子束轰击样品表面,分析次级离子质谱以定量氢元素分布。专业检测聚焦超高真空操作、初级离子源选择、质量分辨率优化及深度剖析精度。核心要点包括校准标准应用、背景干扰扣除、数据归一化处理,确保测量可靠性与重现性,适用于材料科学和工程领域。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

表面氢浓度:测量样品近表面氢原子密度分布。检测下限1e18atoms/cm,深度分辨率小于5nm。

深度剖析分析:评估氢元素在材料内部的纵向分布。剖析深度可达1μm,步长精度10nm,浓度误差小于5%。

界面氢累积:识别材料界面处氢富集现象。界面分辨率小于2nm,检测限1e19atoms/cm。

氢扩散系数测定:计算氢在材料中的扩散速率参数。扩散激活能测量范围0.1-2eV,相对偏差小于10%。

氢同位素比例分析:区分氢、氘、氚元素的含量比例。质量分辨率M/ΔM大于3000,精度1%。

空间分布映射:二维成像样品表面氢元素分布。空间分辨率小于1μm,像素尺寸0.2μm,扫描面积1mm。

背景干扰消除:扣除环境氢对检测结果的影响。本底信号强度小于100counts/s,扣除算法误差小于3%。

校准曲线建立:使用标准样品进行系统校准。参考氢含量范围1e17-1e21atoms/cm,线性相关系数大于0.99。

样品制备影响评估:分析预处理步骤对检测结果的影响。表面粗糙度控制小于1nmRMS,污染控制小于0.1%。

重复性验证:测试多次测量的重现性指标。相对标准偏差小于3%,测试次数不少于5次。

检测范围

半导体晶圆材料:硅、锗等基体中氢杂质检测,用于评估器件失效机制。

金属合金结构:钛、锆合金中氢脆分析,预防机械性能退化。

高分子聚合物薄膜:聚乙烯、聚酯中氢含量测定,监控材料老化过程。

陶瓷涂层材料:氧化铝、氮化硅表面氢渗透监测,确保高温稳定性。

光学玻璃制品:氢扩散行为研究,维持透光性能。

复合材料界面:碳纤维增强塑料氢积聚评估,分析结构完整性。

核燃料包壳材料:锆合金氢吸收检测,支持安全运行监控。

生物医学植入器件:钛合金关节氢浓度分析,评估生物相容性

航空航天铝合金部件:氢致开裂预防,保障飞行安全。

电子封装树脂:环氧密封剂氢释放测试,提升产品可靠性。

检测标准

ASTME1508:二次离子质谱分析标准规程,覆盖深度剖析操作流程。

ISO18115:表面化学分析术语规范,定义氢含量检测参数。

ISO14237:二次离子质谱深度剖析方法,规定分辨率要求。

GB/T19500:表面化学分析术语标准,适用于氢元素定量。

GB/T20127:材料中氢含量测定方法,包含二次离子质谱技术。

ASTMF1711:半导体材料氢含量检测标准,强调校准步骤。

ISO14701:表面分析样品制备指南,确保氢检测准确性。

GB/T16596:材料分析通用标准,涵盖氢分布测试。

检测仪器

飞行时间二次离子质谱仪:基于离子飞行时间分析原理,实现高分辨率氢同位素检测和深度剖析功能。

磁扇形质谱分析系统:利用磁场分离离子物质,测量氢含量分布和浓度定量功能。

离子枪系统:产生初级离子束源,实现样品表面溅射和二次离子生成功能。

三维移动样品台:提供精确定位平台,支持空间映射和区域扫描功能。

次级离子检测器:采用电子倍增器设计,检测氢离子信号强度和数据采集功能。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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