Pfeiffer QMA 4x0 - Quadrupole Analyzer Mode d'emploi

MANUEL DE L'UTILISATEUR
FR
Traduction d'original
QMA 4X0
Analyseur quadrupolaire pour QMG 800 HiQuad® Neo
Cher client,
Nous vous remercions d’avoir opté pour un produit Pfeiffer Vacuum. Votre nouvel analyseur
quadrupolaire vous aidera pour votre application spécifique grâce à ses performances et à
son bon fonctionnement. La marque Pfeiffer Vacuum, synonyme de technique du vide
performante, se décline en une gamme exhaustive et variée de produits de grande qualité,
assortis d’un service client irréprochable. Forts de cette expérience pratique étendue, nous
avons compilé une multitude d’informations qui peuvent contribuer à une implémentation
efficace et à votre sécurité personnelle.
Sachant que notre produit doit vous permettre d’éviter des arrêts de production coûteux,
nous sommes confiants qu’il pourra vous offrir une solution pour une implémentation efficace
et fiable de votre application individuelle.
Veuillez lire ce manuel de l’utilisateur avant de mettre votre produit en service pour la
première fois. Si vous avez des questions ou suggestions, n’hésitez pas à nous contacter par
e-mail à l’adresse info@pfeiffer-vacuum.de.
Vous trouverez d’autres manuels de l’utilisateur de Pfeiffer Vacuum dans le Centre de
téléchargement sur notre site Internet.
Exclusion de responsabilité
Ce manuel de l’utilisateur décrit l’ensemble des modèles et variantes de votre produit.
Veuillez noter qu’il est possible que votre produit ne dispose pas de toutes les
caractéristiques d’équipement décrites dans ce document. Pfeiffer Vacuum adapte en
permanence et sans avis préalable ses produits afin qu’ils soient à la fine pointe de la
technologie. Veuillez prendre en compte qu’il y avoir des divergences entre le manuel de
l’utilisateur en ligne et la manuel de l’utilisateur imprimé fourni avec votre produit.
En outre, Pfeiffer Vacuum décline toute responsabilité ou obligation pour tout dommage
résultant de l’utilisation du produit en contradiction avec son utilisation conforme à l’usage
prévu ou en cas d’utilisation explicitement définie comme étant une mauvaise utilisation
prévisible.
Droits d’auteur (Copyright)
Ce document est la propriété intellectuelle de Pfeiffer Vacuum et tous les contenus de ce
document sont protégés par le droit d'auteur. Ils ne peuvent être copiés, modifiés, reproduits
ou publiés sans l'autorisation écrite préalable de Pfeiffer Vacuum.
Nous nous réservons le droit de modifier les données techniques et les informations
contenues dans ce document.
2/54
Table des matières
Table des matières
1
Au sujet de ce manuel
1.1 Validité
1.1.1 Documents applicables
1.1.2 Variantes
1.2 Groupe cible
1.3 Conventions
1.3.1 Instructions dans le texte
1.3.2 Pictogrammes
1.3.3 Étiquettes sur le produit
1.3.4 Abréviations
1.4 Justificatif de marque de commerce
7
7
7
7
7
8
8
8
8
8
9
2
Sécurité
2.1 Information générale sur la sécurité
2.2 Consignes de sécurité
2.3 Mesures de sécurité
2.4 Utilisation conforme à l’usage prévu
2.5 Utilisations non conformes prévisibles
2.6 Responsabilité et garantie
2.7 Conditions opérateur
2.8 Qualification personnelle
2.8.1 Garantissez la qualification du personnel
2.8.2 Qualification du personnel pour la maintenance et la réparation
2.8.3 Formation avancée avec Pfeiffer Vacuum
2.9 Conditions opérateur
10
10
10
12
12
13
13
13
13
13
14
14
14
3
Description du produit
3.1 Réalisation, construction
3.2 Sources d’ions
3.2.1 Source d’ions axiale
3.2.2 Source d’ions croisés
3.2.3 Source d’ions à grille
3.3 Filtre de masse
3.3.1 QMA 430
3.3.2 QMA 400
3.4 Multiplicateur d’électrons secondaire SEV 217
3.5 Aperçu des variantes
3.5.1 Matières de la cathode
3.5.2 Aimant de collimation électronique
3.5.3 Déviation 90°
3.5.4 Déviation de 90° avec tension de déviation
3.5.5 Seau de Faraday
3.5.6 QMA à anneaux de vide
3.6 Identification du produit
3.7 Étendue de la livraison
16
16
17
17
18
20
22
22
22
22
22
22
23
23
23
23
23
23
24
4
Transport et stockage
4.1 Transport du produit
4.2 Stockage du produit
25
25
25
5
Installation
5.1 Préparation de l’analyseur pour l’installation
5.1.1 Choix de l’orientation de montage
5.1.2 Préparation du système d’admission de gaz
5.1.3 Installation de la plaque de support
5.1.4 Utilisation du pont sur chevalets d’assemblage
26
26
26
27
27
28
3/54
Table des matières
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
4/54
5.1.5 Dépose de la protection pour le transport
5.1.6 Dépose du tube protecteur
5.1.7 Installation des aimants de collimation électronique
Installation de l’analyseur
Raccordement du système d’admission de gaz
Installation du générateur HF QMH 800-x
Installation du pré-amplificateur électromètre EP 822 sur l’analyseur
Dépose/installation de la plaque de raccord SEM
Raccordement des câbles des composants
28
29
30
31
32
32
32
32
34
6
Mise en service
35
7
Fonctionnement
7.1 Ajustement de la source d’ions
7.1.1 Ajustement de la source d’ions axiale
7.1.2 Ajustement de la source d’ions croisés
7.1.3 Ajustement de la source d’ions à grille
7.2 Fonctionnement de l’analyseur à haute température
7.3 Dépose/installation des plaques de raccord
7.4 Étuvage de l’analyseur
7.5 Évaluation de la sensibilité
7.6 Multiplicateur d’électrons secondaire (SEM)
7.7 Ions de surface
7.8 Utilisation de la fonction de dégazage
7.9 Détermination des valeurs optimales pour les paramètres
7.9.1 Optimisation avec gaz-test
7.9.2 Configuration du paramètre de source d’ions « Émission »
7.9.3 Configuration du paramètre de source d’ions « Courant de protection »
7.9.4 Configuration du paramètre de source d’ions « V1 Référence Ion »
7.9.5 Configuration du paramètre de source d’ions « Cathode V2 »
7.9.6 Configuration du paramètre de source d’ions « V3 Focalisation »
7.9.7 Configuration du paramètre de source d’ions « V4 Axe de champ »
7.9.8 Configuration du paramètre de source d’ions « V5 Extraction »
7.9.9 Configuration des paramètres de source d’ions « Déviation V6 »
7.9.10Configuration des paramètres de source d’ions « Répulseur V9 »
7.9.11Adaptation de la polarité du câble HF
36
36
36
36
37
37
37
38
38
38
39
39
39
39
40
40
8
Expédition
43
9
Recyclage et mise au rebut
9.1 Informations générales sur la mise au rebut
9.2 Élimination du système du spectromètre de masse
44
44
44
10
Solutions de service de Pfeiffer Vacuum
45
11
Informations de commande
11.1 Commande de pièces
11.2 Commande de pièces de rechange
47
47
47
12
Caractéristiques techniques et dimensions
12.1 Fiche technique
12.2 Dimensions
49
49
50
Déclaration de conformité CE
52
Déclaration de Conformité UK
53
40
41
41
41
42
42
42
42
Liste des tableaux
Liste des tableaux
Tab. 1:
Tab. 2:
Tab. 3:
Tab. 4:
Tab. 5:
Tab. 6:
Tab. 7:
Tab. 8:
Tab. 9:
Documents applicables
Abréviations utilisées
Valeurs typiques de la source d’ions axiale
Valeurs typiques de la source d’ions à faisceau croisé
Valeurs typiques de la source d’ions à grille
Pièces de rechange pour QMA 4x0
Fiche technique
Dimensions
Dimensions des sources d’ions
7
9
18
20
21
48
50
50
51
5/54
Liste des figures
Liste des figures
Fig. 1:
Fig. 2:
Fig. 3:
Fig. 4:
Fig. 5:
Fig. 6:
Fig. 7:
Fig. 8:
Fig. 9:
Fig. 10:
Fig. 11:
Fig. 12:
Fig. 13:
Fig. 14:
Fig. 15:
Fig. 16:
Fig. 17:
Fig. 18:
Fig. 19:
6/54
QMA avec SEM à décalage axial de 90°
Arrangement électrode et courbe de potentiel de la source d’ions axiale
Arrangement électrode et courbe de potentiel de la source d’ions à faisceau
croisé
Arrangement électrode et courbe de potentiel de la source d’ions à grille
SEV 217
Déviation de 90° avec tension de déviation
Alignement correct de la bride du QMA avec la source d’ions C/B
Installation de la plaque de support
Analyseur sur le pont sur chevalets d’assemblage
Dépose de la protection pour le transport
Dépose du tube protecteur
Installation des aimants de collimation électronique
Maintien à la verticale du joint à l’aide de la lame de couteau
Tube protecteur
Plaque de raccord SEM
Plaques de raccord
Pics érodés
Réduction de la valeur « Axe de champ »
Dimensions avec SEM à décalage axial de 90°
16
18
20
21
22
23
27
27
28
29
29
30
31
33
33
37
41
41
50
Au sujet de ce manuel
1 Au sujet de ce manuel
IMPORTANT
À lire attentivement avant utilisation.
Gardez le manuel pour pouvoir le consulter ultérieurement.
1.1
Validité
Ce document décrit la fonction des produits de la liste suivante et contient les informations les plus importantes pour une utilisation sécurisée. La description est rédigée conformément aux directives en vigueur. Les informations contenues dans ce document correspondent à l’état de développement actuel
des produits. Le document conserve sa validité à condition que le client n’apporte aucune modification
au produit.
1.1.1
Documents applicables
Désignation
Document
Manuel de l’utilisateur QMG 800 HiQuad Neo
BG 6013
Manuel de l’utilisateur pour pré-amplificateur électromètre EP 822
Manuel de l’utilisateur pour module entrée/sortie IO 820
Manuel de l’utilisateur « générateur haute fréquence » QMH 800-x
BG 6016
Documentation du logiciel PV MassSpec
Un composant du logiciel
Déclaration de conformité
Un composant de ces instructions
Tab. 1:
Documents applicables
Vous trouverez ces documents dans le Centre de téléchargement Pfeiffer Vacuum.
1.1.2
Variantes
Ce document s’applique à tous les produits avec les références suivantes :
Référence
Désignation
PT M22 1xx
QMA 400
PT M22 2xx
QMA 430
Vous trouverez le numéro de la pièce sur la plaque signalétique du produit.
Pfeiffer Vacuum se réserve le droit d'apporter des modifications techniques sans préavis.
Les figures de ce document ne sont pas à l’échelle.
Les dimensions sont indiquées en mm, sauf avis contraire.
1.2
Groupe cible
Ce manuel de l’utilisateur cible toutes les personnes effectuant les activités suivantes sur le produit :
●
●
●
●
●
●
Transport
Configuration (installation)
Utilisation et fonctionnement
Mise hors service
Maintenance et nettoyage
Stockage ou mise au rebut
Seules les personnes avec les qualifications techniques appropriées (personnel expert) ou ayant reçu
la formation pertinente de Pfeiffer Vacuum sont autorisées à effectuer le travail décrit dans ce document.
7/54
Au sujet de ce manuel
1.3
Conventions
1.3.1
Instructions dans le texte
Les instructions figurant dans ce document sont présentées selon une structure précise. Les actions à
réaliser sont soit uniques, soit en plusieurs étapes.
Action unique
Un symbole en forme de triangle signale une activité à effectuer en une seule étape.
► Il s'agit d’une étape unique.
Action en plusieurs étapes
Une liste numérotée indique une action comportant plusieurs étapes à effectuer dans l'ordre chronologique.
1. Étape 1
2. Étape 2
3. ...
1.3.2
Pictogrammes
Les pictogrammes utilisés dans le document représentent des informations utiles.
Remarque
Conseil
1.3.3
Étiquettes sur le produit
Ce paragraphe décrit toutes les étiquettes sur le produit ainsi que leur signification.
Mod.
P/N
ID
S/N
Input
1.3.4
8/54
QMA 4x0
2000123456
PT M22 xxx
...
...
Plaque signalétique
La plaque signalétique est située sur le côté de
l’unité.
Made in United States 2024/12
Abréviations
Abréviation
Explication
CB
Faisceau croisé
CD
Dynode de conversion
EID
Désorption par impact électronique
IO
Entrée/sortie
IQ
Source d’ions
MSL
Niveau moyen de la mer
OFHC
Haute conductivité thermique sans oxygène
QMA
Analyseur
Au sujet de ce manuel
Abréviation
Explication
QMH
Générateur de haute fréquence
SEM
Multiplicateur d’électrons secondaire
SEM
Multiplicateur d’électrons secondaire
W
Tungstène
XHV
Vide ultra-élevé extrême
YOx-Ir
Iridium yttrié
Tab. 2:
1.4
Abréviations utilisées
Justificatif de marque de commerce
● HiQuad® est une marque déposée de Pfeiffer Vacuum GmbH.
9/54
Sécurité
2 Sécurité
2.1
Information générale sur la sécurité
Dans le présent document, 4 niveaux de risques et 1 niveau de consignes sont identifiés comme suit :
DANGER
Danger immédiat
Indique un danger imminent causant la mort ou de graves blessures s’il est ignoré.
► Instructions pour éviter la situation dangereuse
AVERTISSEMENT
Danger potentiel
Indique un danger pouvant causer la mort ou de graves blessures s’il est ignoré.
► Instructions pour éviter la situation dangereuse
ATTENTION
Danger potentiel
Indique un danger pouvant causer des blessures bénignes s’il est ignoré.
► Instructions pour éviter la situation dangereuse
AVIS
Risque de dommages matériels
Est utilisé pour signaler des actions qui ne sont pas associées à des blessures.
► Instructions pour éviter les dommages matériels
Les notes, les conseils ou les exemples correspondent à des remarques importantes sur le
produit ou sur ce document.
2.2
Consignes de sécurité
Consignes de sécurité selon les étapes de la vie du produit
Toutes les consignes de sécurité de ce document sont basées sur les résultats d’une évaluation des risques. Pfeiffer Vacuum a pris en compte toutes les étapes pertinentes de la
vie du produit.
Risques pendant l’installation
DANGER
Danger de mort à cause de la tension électrique sur l’analyseur
Pendant le fonctionnement, une tension dangereuse est présente sur le système d’électrodes de
l’analyseur QMA. Dans certaines conditions, les composants dans le système de vide sont dangereux au toucher. La tension électrique représente un danger mortel.
► Protégez les pièces installées, les unités raccordées et les lignes contre les connexions galvaniques, les éclats ou le flux porteur de charge.
► Assurez-vous que l’enceinte à vide, le QMA et l’appareillage complet ont toujours une connexion
correcte à la terre protectrice.
► Fournissez une protection supplémentaire si l’utilisateur risque de toucher l’analyseur quand le
système de vide est ouvert.
► Assurez une protection mécanique contre le contact de l’analyseur et les composants installés.
► Assurez une séparation obligatoire de l’alimentation en courant lors de l’ouverture du système
(par exemple, en utilisant un contact de porte).
10/54
Sécurité
DANGER
Danger de mort en raison des tensions de contact dangereuses
Les tensions de l’IS 816, du HV 801 et les tensions auxiliaires BIAS, TARGET , et EXTR sont mortelles.
► Observez la fiche technique de l’IS 816 et du HV 801.
► Utilisez seulement des câbles de fabrication professionnelle.
DANGER
Danger de mort en cas d’électrocution
Les tensions sous les plaques de raccordement sont mortelles. Le fonctionnement est interdit si les
tubes protecteurs ont été retirés.
► Réinstallez tous les tubes protecteurs qui ont été retirés avant de raccorder les câbles.
► Faites attention aux informations complémentaires dans les chapitres correspondants pour des
sources d’ions spéciales.
Risques pendant le fonctionnement
ATTENTION
Risques sanitaires et environnementaux dus aux de gaz de procédé utilisés
Les gaz utilisés (gaz de procédé) constituent un risque sanitaire et environnemental.
► Contrôler l'étanchéité des branchements avant de laisser le gaz de procédé pénétrer dans le
système.
► Veiller à ce que le système des gaz d'échappement soit compatible avec les gaz injectés.
► Tenir compte des interactions potentielles entre les matériaux et les gaz de procédé.
► Respecter les directives en vigueur lors de la manipulation de gaz utilisés.
► Respecter les mesures de protection.
Risques pendant la maintenance
AVERTISSEMENT
Risque d’intoxication dû à des composants ou appareils contaminés par des substances toxiques
Les substances de procédé toxiques contaminent certaines pièces matérielles. Pendant les opérations de maintenance, tout contact avec ces substances toxiques présente un risque pour la santé.
L’élimination illégale de substances toxiques nuit à l’environnement.
► Respecter les précautions de sécurité adéquates et éviter les risques sanitaires ou environnementaux dus aux substances de procédé toxiques.
► Décontaminer les pièces concernées avant d’exécuter des opérations de maintenance.
► Porter des équipements de protection individuelle.
Risques liés à l’expédition
AVERTISSEMENT
Risque d’empoisonnement par produits contaminés
L’expédition de produits contenant des substances dangereuses pour leur maintenance ou réparation implique un risque pour la santé et la sécurité du personnel de maintenance.
► Conforme aux avis pour une livraison en toute sécurité.
11/54
Sécurité
Risques pendant la mise au rebut
AVERTISSEMENT
Risque d’intoxication dû à des composants ou appareils contaminés par des substances toxiques
Les substances de procédé toxiques contaminent certaines pièces matérielles. Pendant les opérations de maintenance, tout contact avec ces substances toxiques présente un risque pour la santé.
L’élimination illégale de substances toxiques nuit à l’environnement.
► Respecter les précautions de sécurité adéquates et éviter les risques sanitaires ou environnementaux dus aux substances de procédé toxiques.
► Décontaminer les pièces concernées avant d’exécuter des opérations de maintenance.
► Porter des équipements de protection individuelle.
2.3
Mesures de sécurité
Le produit est conçu sur la base des technologies les plus récentes et des règles techniques de sécurité reconnues. Cependant, une utilisation incorrecte peut présenter un risque de blessure ou un danger
de mort pour l'opérateur et toute autre personne, ainsi qu'un risque de dommages matériels sur le produit et autres.
Obligation de fournir des informations sur les dangers potentiels
Le propriétaire du produit ou l’utilisateur est dans l’obligation d’informer l’ensemble du personnel opérateur des dangers inhérents à ce produit.
Chaque personne en charge de l’installation, du fonctionnement ou de la maintenance du
produit doit lire, comprendre et respecter les sections de sécurité de ce document.
Violation de la conformité en cas de modifications sur le produit
La déclaration de conformité du fabricant n'est plus valide si l'utilisateur modifie le produit
d'origine ou installe un équipement supplémentaire
● Après l'installation dans un système, l'exploitant est tenu de vérifier et de réévaluer, le
cas échéant, la conformité de l'ensemble du système dans le contexte des directives
européennes applicables avant de mettre en service ce système.
Mesures de sécurité générales lors de la manipulation du produit
► Respectez toutes les dispositions de sécurité et de prévention des accidents en vigueur.
► Contrôlez régulièrement que toutes les mesures de sécurité sont respectées.
► Les consignes de sécurité doivent être transmises aux autres utilisateurs.
► N'exposez aucune partie du corps au vide.
► Assurez toujours un raccordement sûr au conducteur de terre (PE).
► Ne débranchez jamais les fiches de raccordement en cours de fonctionnement.
► Respectez les procédures d’arrêt ci-dessus.
► Tenez les conduites et les câbles éloignés des surfaces chaudes (> 70 °C).
► N'effectuez pas vous-même de conversions ou de modifications de l'appareil.
► Consultez le degré de protection de l’unité avant son installation ou fonctionnement dans d’autres
environnements.
► Mettez en place des équipements de protection adaptés contre tout contact physique si la température de surface dépasse 70 °C.
► Il convient de toujours s'informer d'éventuelles contaminations avant de commencer à travailler.
2.4
Utilisation conforme à l’usage prévu
Le système de spectromètre de masse quadripole QMG 800 HiQuad est utilisé pour l’analyse de gaz
dans la gamme de vide élevé.
Utilisation du produit conformément à son usage prévu
► L’installation, l’utilisation et l’entretien du produit doivent être exécutés exclusivement conformément au manuel de l’utilisateur.
► Se conformer aux limites d’utilisation.
► Observer la fiche technique.
12/54
Sécurité
2.5
Utilisations non conformes prévisibles
Toute utilisation non conforme du produit invalide les réclamations de garantie et de responsabilité.
Toute utilisation non conforme à l’objectif du produit, qu’elle soit intentionnelle ou non, est considérée
comme non réglementaire, en particulier :
●
●
●
●
●
●
2.6
Utilisation en dehors des limites prescrites dans la fiche technique
Utilisation pour des mesures déterminant la sécurité de personnes ou de grandes valeurs
Utilisation avec des substances corrosives ou explosives
Utilisation en extérieur
Utilisation suite à des modifications techniques (à l’intérieur ou à l’extérieur du produit)
Utilisation avec des accessoires ou pièces de rechange inappropriés ou non approuvés
Responsabilité et garantie
Pfeiffer Vacuum décline toute responsabilité et garantie si la société qui exploite le produit ou une partie
tierce :
● ignore ce document
● n’utilise pas le produit pour l’usage prévu
● apporte des modifications au produit (conversions, changements, etc.) qui ne sont pas mentionnées dans la documentation produit correspondante
● utilise le produit avec des accessoires qui ne sont pas mentionnés dans la documentation produit
correspondante
L’opérateur est responsable du gaz de procédé employé.
2.7
Conditions opérateur
Travail respectueux des normes de sécurité
1. Le produit ne peut être utilisé que s'il est en parfait état technique.
2. Le produit doit être utilisé selon l’usage pour lequel il a été conçu, conformément au mode d’emploi, dans le respect des consignes de sécurité, et en restant conscient des dangers qu’il implique.
3. Observez les recommandations suivantes et surveillez l’observation des recommandations suivantes :
– Utilisation conforme à l’usage prévu
– Consignes de sécurité généralement applicables et règles de prévention des accidents
– Normes et directives applicables au niveau local, national et international
– Directives et régulations supplémentaires relatives au produit
4. Utiliser exclusivement des pièces d’origine et approuvées par Pfeiffer Vacuum.
5. Conserver le mode d’emploi accessible sur le lieu d’installation du produit.
6. Garantir la qualification du personnel.
2.8
Qualification personnelle
L’utilisation décrite dans ce document doit être confiée à des personnes disposant des qualifications
professionnelles adéquates et de l’expérience nécessaire ou qui ont suivi la formation requise dispensée par Pfeiffer Vacuum.
Formation du personnel
1. Formez le personnel technique sur le produit.
2. Ne laissez le personnel à former opérer avec et sur le produit que sous la supervision d’un personnel qualifié.
3. Seul un personnel technique formé est autorisé à travailler avec le produit.
4. Avant de commencer à travailler, assurez-vous que le personnel engagé a lu et compris ce manuel de l’utilisateur et tous les documents pertinents, en particulier les informations relatives à la
sécurité, à l’entretien et à la réparation.
2.8.1
Garantissez la qualification du personnel
Spécialistes des travaux mécaniques
Seuls des spécialistes qualifiés peuvent effectuer des travaux mécaniques. Selon la définition de ce document, les spécialistes sont des personnes responsables de la construction, de l’installation mécani-
13/54
Sécurité
que, de la recherche de pannes et de la maintenance du produit, et disposant des qualifications suivantes :
● Compétences dans le domaine mécanique conformément aux régulations nationales en vigueur
● Connaissance de cette documentation
Spécialiste des travaux électrotechniques
Seul un électricien qualifié peut effectuer des travaux d’ingénierie électriques. Selon la définition de ce
document, les électriciens sont des personnes responsables de l’installation électrique, de la mise en
service, de la recherche de pannes et de la maintenance du produit, et disposant des qualifications suivantes :
● Compétences dans le domaine de l’ingénierie électrique conformément aux régulations nationales
en vigueur
● Connaissance de cette documentation
De plus, ces personnes doivent être familiarisées avec les réglementations et la législation en matière
de sécurité en vigueur, ainsi que les normes, directives et lois mentionnées dans cette documentation.
Les personnes mentionnées ci-dessus doivent avoir reçu explicitement l’autorisation d’utilisation afin de
mettre en service, de programmer, de configurer, de marquer et de mettre à la terre les dispositifs, systèmes et circuits conformément aux standards technologiques en matière de sécurité.
Personnes qualifiées
Seules les personnes avec la formation qui convient peuvent effectuer toutes les opérations relatives au
transport, à l’entreposage, à l’utilisation et à la mise au rebut. Ce type de formation doit garantir que ces
personnes sont capables d’exécuter correctement les activités et opérations requises, et en toute sécurité.
2.8.2
Qualification du personnel pour la maintenance et la réparation
Formations avancées
Pfeiffer Vacuum offre des formations avancées pour les maintenances niveaux 2 et 3.
Les personnes adéquatement qualifiées sont :
● Maintenance niveau 1
─ Client (spécialiste formé)
● Maintenance niveau 2
─ Client avec formation technique
─ Technicien de maintenance Pfeiffer Vacuum
● Maintenance niveau 3
─ Client avec formation à l’entretien Pfeiffer Vacuum
─ Technicien de maintenance Pfeiffer Vacuum
2.8.3
Formation avancée avec Pfeiffer Vacuum
Pour une utilisation optimale et sans problème de ce produit, Pfeiffer Vacuum offre une gamme complète de cours et de formations techniques.
Pour plus de précisions, contactez le service de formation technique Pfeiffer Vacuum.
2.9
Conditions opérateur
Analyse des documents et données concernés
1. Lire, analyser et respecter le mode d’emploi ainsi que les instructions de travail préparées par la
société d’exploitation, en particulier les consignes de sécurité et les avertissements.
2. L’installation, l’utilisation et l’entretien du produit doivent être exécutés exclusivement conformément au manuel de l’utilisateur.
3. Exécuter toutes les opérations uniquement sur la base du manuel de l’utilisateur et des documents pertinents.
4. Se conformer aux limites d’utilisation.
14/54
Sécurité
5. Observer la fiche technique.
6. Si ce manuel de l’utilisateur ne permet pas de répondre à toutes les questions posées lors de l’utilisation ou de l’entretien du produit, contacter le Pfeiffer Vacuum Service Center.
– Des informations sont disponibles dans la zone de service Pfeiffer Vacuum.
15/54
Description du produit
3 Description du produit
3.1
Réalisation, construction
Un analyseur quadrupolaire est constitué de :
●
●
●
●
Source d’ions
Filtre de masse avec tiges quadripolaires
Détection d’ions (SEM et unité de déviation avec Faraday, ou seulement Faraday)
Enveloppe protectrice avec brides
La haute précision mécanique et l’optimisation de l’unité optique ionique de la source d’ions et du système à tiges permettent aux analyseurs d’atteindre une résolution élevée, une haute transmission et une
faible discrimination de masse. La bonne résolution et le domaine de masse élevé sont des conditions
préalables nécessaires pour l’utilisation de dispositifs permettant de résoudre des problèmes de mesure
analytique. Les différentes versions avec un seau de Faraday ou avec un SEM à décalage axial de 90°
et un seau de Faraday, ainsi que la large sélection de sources d’ions, permettent un ajustage optimal
sur le problème de mesure correspondant. Grâce à la construction ouverte et au faible taux de dégazage des analyseurs, qui sont conçus comme des systèmes d’immersion, des analyses exactes de la
pression partielle, du vide élevé au vide ultra-élevé extrême (XHV) sont possibles.
1
4
2
1.1
1.2
3
7
5
1.3
6
1.4
3
8
4
Fig. 1:
1
1.1
1.2
1.3
1.4
2
16/54
QMA avec SEM à décalage axial de 90°
Source d’ions (variantes)
Axial
Faisceau croisé (CB)
Faisceau croisé (étanche au gaz)
Grille
Filtre de masse
3
4
5
6
7
8
Bride de raccordement
Seau de Faraday
SEM
Carter
Unité de déviation
QMA avec seau de Faraday
Description du produit
3.2
Sources d’ions
L’ionisation est obtenue par impact ionique. Sous l’effet de l’émission thermique, les électrons quittent
un câble chauffé et sont ensuite focalisés par des champs d’attraction vers la zone d’ionisation. Le procédé d’ionisation est le facteur le plus décisif pour la qualité de toute l’analyse. Toute erreur à ce niveau
du procédé est pratiquement impossible à corriger totalement au cours des étapes suivantes. Le choix
d’une source d’ions correcte est crucial. Les sources d’ions fermées (étanches au gaz) permettent
d’analyser le gaz avec une contribution minimale du vide résiduel. Leur démixtion est pratiquement inexistante, le rapport du signal à la masse est élevé, la consommation de gaz est basse et la constante
de temps est faible.
3.2.1
Source d’ions axiale
En focalisant les ions dans la direction axiale, la source d’ions axiale fournit des ions avec une distribution énergétique étroite et un petit composant vitesse transversalement à l’axe. Ceci permet d’obtenir
une excellente résolution, une haute sensibilité et une bonne linéarité. La construction ouverte permet
d’enregistrer des changements rapides dans la pression partielle, avec une distorsion minimum liée à
l’auto-dégazage et aux réactions des surfaces.
Filament standard
W, avec YOx-Ir sont aussi disponibles.
Exemples d’applications
● Analyse de gaz générale
● Analyse de gaz résiduels
● Mesures de désorption
Fonction
Les électrons émis par la cathode sont accélérés vers la grille de la zone d’ionisation. L’électrode Répulseur qui est négative par rapport à la cathode permet de focaliser les électrons. La plupart des électrons passent par la grille et atteignent la lentille (focalisation) ou retournent vers la grille. Les ions produits par l’impact électronique sont attirés par la focalisation et l’orifice d’entrée et focalisés vers le filtre
de masse. La grille évite l’attraction des ions en direction de la cathode. Le potentiel d’axe de champ
qui est inférieur de quelques volts au potentiel de la zone d’ionisation ; les ions de la zone d’ionisation
pénètrent ainsi principalement dans le filtre de masse. Les ions émis en-dehors de la zone d’ionisation
ont une énergie cinétique inférieure quand ils entrent dans le filtre de masse. Ils restent donc beaucoup
plus longtemps dans le filtre de masse. La séparation des ces ions est presque complète.
Dégazage
Le dégazage permet de réduire le taux de dégazage de la source d’ions axiale.
● Pression : ≤ 10-8 hPa
● Émission : ≤ 10 mA (à 550 V)
● Durée : ≤ 5 minutes
17/54
Description du produit
4
6
V1
V9
V2
100 V
0
5
V4
3
V3
1 2
Fig. 2:
Arrangement électrode et courbe de potentiel de la source d’ions axiale
1 Cathode
2 Wehnelt
3 Zone d’ionisation
4
5
6
Focalisation
Orifice d’entrée
Système à tiges
Émission
V1
Référence Ion
90 V
V2
Cathode
70 eV 2)
V3
Focalisation
20 V
V4
Axe de champ
10 V 3)
V6
Déviation interne
300 V
V9
Wehnelt
30 V (max. 40)
Courant de protection
W
YOx-Ir
4,2 A
3,5 A
Tab. 3:
3.2.2
1 mA 1)
Valeurs typiques de la source d’ions axiale
Source d’ions croisés
La construction ouverte de la source d’ions à faisceau croisé permet une réaction rapide aux changements dans la composition du gaz. Sa durée de vie est élevée et elle est équipée de deux filaments. La
source d’ions à faisceau croisé permet un passage direct des faisceaux moléculaires perpendiculairement et parallèlement à l’axe système.
Filament standard
W, avec YOx-Ir sont aussi disponibles.
Versions étanches au gaz
Dans le cas de sources d’ions à faisceau croisé étanches au gaz, la zone d’ionisation est scellée. La
conductance vers l’enceinte à vide est d’environ 1 l/s.
Sélection de la pression de fonctionnement pour les versions étanches au gaz
► Sélectionnez une pression de fonctionnement <10-6 hPa dans l’enceinte à vide.
18/54
1)
À p > 5 × 10-6 hPa, réduisez à 0,1 mA.
2)
Avant de réduire V2 à < 50 eV, réduisez « Émission » à 0,1 mA et V9 à < 20 V pour éviter une surcharge de la
cathode.
3)
5 V au domaine de masse 1 024 ou 2 048
Description du produit
Exemples d’applications
● Analyse de faisceaux de particules et analyse de gaz générale
● Analyses de gaz qualitatives et quantitatives (composition et écoulement du temps)
● Analyse des gaz corrosifs et réactifs (avec des accessoires spéciaux)
● Détection de la contamination dans les gaz
● Mesure des isotopes
● Analyse de gaz résiduels sur les procédés sous vide (par exemple, décapage plasma)
● Surveillance/contrôle de procédé (par exemple, contrôle à boucle fermée de composition de gaz
ou de sources d’évaporation)
● Applications à faisceau moléculaire
Grâce à leur consommation de gaz minimale, à la faible démixtion et à la faible constante de temps, les
versions étanches au gaz sont particulièrement appropriées pour :
●
●
●
●
●
Mesure des gaz et des solvants dans les fluides
Analyse de la respiration
Analyse de mélanges de gaz
Détection de traces grâce à la réduction de l’influence du gaz résiduel
Gaz toxiques ou corrosifs
Fonction
Les électrons émis par la cathode et focalisés par le Wehnelt raccordé sur la cathode pénètrent dans la
zone d’ionisation par un interstice et perpendiculairement à l’axe du système. Dans la zone d’ionisation,
les électrons ionisent le gaz. Les ions sont attirés par l’électrode d’extraction et focalisés dans le filtre
de masse par la lentille ionique (focalisation). Le faisceau d’électrons, le faisceau de particules (quand
un faisceau moléculaire est admis) et l’extraction des ions sont respectivement perpendiculaires les uns
par rapport aux autres. Le potentiel d’axe de champ , qui est inférieur de quelques volts au potentiel de
la zone d’ionisation, focalise principalement les ions de la zone d’ionisation dans le filtre de masse.
Dégazage
Le dégazage de la source d’ions à faisceau croisé est seulement recommandé dans des cas exceptionnels.
● Pression : ≤ 10-8 hPa
● Émission : ≤ 10 mA (à 550 V)
● Durée : ≤ 5 minutes
19/54
Description du produit
4
5
6
7
8
V4
1 2 3
V2
V1
V3
100 V
V5
0
-100 V
Fig. 3:
1
2
3
4
Arrangement électrode et courbe de potentiel de la source d’ions à faisceau croisé
Wehnelt
Cathode
Zone d’ionisation
Extraction
5
6
7
8
Plaque de base
Focalisation
Orifice d’entrée
Système à tiges
Émission
V1
Référence Ion
90 V
V2
Cathode
70 eV 5)
V3
Focalisation
20 V
V4
Axe de champ
15 V
V5
Extraction
250 V
V6
Déviation interne
300 V
Courant de protection
W
YOx-Ir
4,2 A
3,5 A
Tab. 4:
3.2.3
1 mA 4)
Valeurs typiques de la source d’ions à faisceau croisé
Source d’ions à grille
La source d’ions à grille a une construction très ouverte, un taux de dégazage extrêmement faible et
peut être facilement dégazée. Elle émet seulement quelques ions de surface. Elle est toujours équipée
de deux filaments en tungstène.
Exemples d’applications
● Analyse de gaz résiduels dans UHV
● Mesures de désorption
Fonction
Les deux électrons qui sont émis par la cathode annulaire sont accélérés vers la grille et passent principalement par la grille. Les ions formés à l’intérieur de la grille sont attirés par le filtre de masse via l’orifi-
20/54
4)
Avec aimant 0,7 mA / À p > 5 × 10-6 hPa, réduisez à 0,1 mA.
5)
Avant de réduire V2 à < 50 eV, réduisez « Émission » à 0,1 mA et V9 à < 20 V pour éviter une surcharge de la
cathode.
Description du produit
ce d’entrée mis à la terre. La cathode est raccordée au milieu ; chaque moitié de celle-ci peut ainsi
fonctionner séparément.
Dégazage
Avec la fonction de dégazage, le taux de dégazage de la source d’ions à grille et de la désorption des
ions de surface est réduit.
● Pression : ≤ 10-7 hPa
● Émission : ≤ 20 mA (à 550 V)
● Durée : 10–15 minutes
Recommandations de dégazage pour la source d’ions à grille
1. Effectuez un dégazage pendant 10 – 15 minutes.
2. Attendez la pression limite.
3. Contrôlez le spectre.
4. Si nécessaire, répétez l’opération.
2
4
3
V4
1
V1
V2
100 V
0
Fig. 4:
Arrangement électrode et courbe de potentiel de la source d’ions à grille
1 Grille
2 Cathode
3
4
Orifice d’entrée
Système à tiges
Émission
2 mA 6)
V1
Référence Ion
120 V
V2
Cathode
100 eV 7)
V4
Axe de champ
10 V
V6
Déviation interne
200 V
Courant de protection
W
YOx-Ir
4,2 A
3,5 A
Tab. 5:
Valeurs typiques de la source d’ions à grille
6)
À p > 5 × 10-6 hPa, réduisez à 0,2 mA.
7)
Avant de réduire V2 à < 50 eV, réduisez « Émission » à 0,1 mA et V9 à < 20 V pour éviter une surcharge de la
cathode.
21/54
Description du produit
3.3
Filtre de masse
Une sélection correcte de la matière et des méthodes de fabrication hautement précises garantissent
un haut degré de linéarité et de reproductibilité.
3.3.1
QMA 430
Le système à tiges de 8 mm en acier inoxydable peut être utilisé jusqu’à un numéro de masse de 300.
3.3.2
QMA 400
Pour des domaines de masse plus élevés ainsi que pour une stabilité et une reproductibilité optimales,
on utilise des tiges en molybdène de 8 mm en raison des propriétés électriques et thermiques supérieures de cette matière.
3.4
Multiplicateur d’électrons secondaire SEV 217
Le multiplicateur constitué de 17 étages discrets avec une géométrie de dynode de focalisation est un
amplificateur rapide de courant d’ions qui est situé entre le filtre de masse et le pré-amplificateur électromètre. Grâce à sa haute amplification, le pré-amplificateur électromètre en aval peut fonctionner
avec une amplification plus faible ; de ce fait, les constantes de temps sont plus petites, ce qui rend
possible la mesure de signaux rapides avec une faible intensité.
En fonctionnement normal, avec une haute tension négative sur HV- et la masse sur HV+ du multiplicateur d’électrons secondaire SEV 217, le SEV 217 détecte des ions positifs. Le paramètre « Tension
SEM » pour la tension de fonctionnement SEM détermine l’amplification et est simultanément l’énergie
de post-accélération des ions.
EP 822
EP
HV-
0...-3.5kV
-
HV+
+
HV 801
Fig. 5:
SEV 217
3.5
Aperçu des variantes
3.5.1
Matières de la cathode
Le tungstène (W) est la matière standard de cathode. Grâce à la pression de vapeur très basse, il convient particulièrement bien aux applications UHV. Cependant, à des concentrations de carbone élevées, le tungstène forme des carbures dans le mélange de gaz à mesurer, ce qui entraîne des conditions d’émission instables (cycle CO2).
L’iridium yttrié (YOx-Ir) est relativement insensible à l’arrivée d’air, car l’iridium ne forme pas d’oxydes.
La température d’émission des cathodes d’oxyde est plus basse que celle du tungstène. Les réactions
avec les gaz résiduels sont plus faibles, car la température de la source d’ions reste basse. Le risque
de contamination peut être plus élevé quand des substances avec une faible pression de vapeur sont
admises.
Sélection de la matière des cathodes
► Équipez la source d’ions avec des cathodes (filaments) dont la matière est la plus appropriée pour
l’application correspondante.
– Toutes les matières ne sont pas disponibles pour tous les types de sources d’ions.
22/54
Description du produit
3.5.2
Aimant de collimation électronique
Pfeiffer Vacuum recommande d’équiper la source d’ions à faisceau croisé d’une unité à aimant pour les
applications dans les domaines de masse élevés et pour la détection de faisceau moléculaire. L’aimant
augmente le parcours réel des électrons, et donc le rayonnement ionique. Il en résulte une sensibilité
plus élevée et de meilleures conditions d’injection. De plus, l’aimant évite à la majorité des électrons
d’entrer en collision avec des emplacements dans la zone de formation qui sont moins critiques concernant les optiques ioniques. Cependant, la linéarité (signal de mesure par rapport à la pression) est réduite.
Étuvage des analyseurs avec aimants intégrés
► Chauffez les analyseurs avec des aimants intégrés jusqu’à 300 °C max.
3.5.3
Déviation 90°
L’arrangement à décalage axial de 90° a un fond de signal très faible, car la déviation 90° électrostatique permet d’éviter que les neutres et les photons rapides ou excités n’impactent sur le SEM.
3.5.4
Déviation de 90° avec tension de déviation
La plaque de déviation interne est sur le potentiel V6 « Déviation », la plaque de déviation externe est
directement raccordées au seau de Faraday et au pré-amplificateur électromètre EP1 et est donc sur le
potentiel de terre. En l’absence d’EP1, utilisez une prise court-circuit.
1
2
EP1
SEV
V6
Deflection
EP2
Fig. 6:
Déviation de 90° avec tension de déviation
1 Unité de déviation
3.5.5
2
Seau de Faraday
Seau de Faraday
Le fonctionnement à seau de Faraday (QMA avec Faraday ou types SEM fonctionnant en mode Faraday) réduit les erreurs systématiques de conversion du SEM (par exemple, discrimination de masse).
Le fonctionnement Faraday peut aussi être utilisé pour le diagnostic d’anomalies. Le désavantage est la
sensibilité qui est plus faible, ce qui nécessite une amplification plus élevée, et donc une limitation de la
vitesse de réponse.
3.5.6
QMA à anneaux de vide
Le QMA à source d’ions à anneaux de vide a une libération automatique de gaz très faible et un taux de
désorption très bas (<10-10 hPa l/s).
3.6
Identification du produit
Toutes les données de la plaque signalétique sont nécessaires pour identifier assurément le produit
pour toute communication avec Pfeiffer Vacuum.
► Pour identifier clairement le produit lors d’une communication avec Pfeiffer Vacuum, conservez
toujours à portée de main les informations figurant sur la plaque signalétique.
23/54
Description du produit
3.7
Étendue de la livraison
● Analyseur QMA
● Journal de test
Déballage du produit et contrôle du contenu de la livraison
1. Déballez le produit.
2. Déposez les sécurités et les protections pour le transport, etc.
3. Rangez les sécurités et les protections pour le transport dans un endroit sûr.
4. Vérifier que toutes les pièces sont présentes.
5. Contrôlez qu’aucune pièce n’a été endommagée.
24/54
Transport et stockage
4 Transport et stockage
4.1
Transport du produit
AVIS
Dégâts causés par un transport incorrect
Un transport dans un emballage incorrect ou la non-installation de tous les verrous de transport peut
endommager le produit.
► Conforme aux instructions pour un transport en toute sécurité.
Emballage
Nous recommandons de conserver l’emballage de transport et de protection d’origine.
Transport en toute sécurité du produit
► Observez le poids spécifié sur l’emballage de transport.
► Dans la mesure du possible, transportez ou expédiez toujours le produit dans son emballage
d’origine de transport.
► Utilisez toujours un emballage compact qui protège le produit des chocs.
► Retirez l’obturateur de protection existant et les protections pour le transport seulement juste
avant l’installation.
► Avant chaque transport, les blocages et les protections correspondants doivent être remontés.
4.2
Stockage du produit
AVIS
Risque de détériorations causées par un stockage incorrect
Un stockage incorrect provoquera des dégâts sur le produit.
Les charges statiques, l’humidité, etc., provoquent des défauts sur les composants électroniques.
► Conforme aux instructions pour un stockage en toute sécurité.
Emballage
Nous recommandons de stocker le produit dans son emballage d’origine.
Stockage en toute sécurité du produit
► Conservez le produit dans un endroit frais, sec et sans poussière, où il n’est pas soumis à des
chocs ni à des vibrations mécaniques.
► Utilisez toujours un emballage compact qui protège le produit des chocs.
► Dans la mesure du possible, stockez le produit dans son emballage d’origine.
► Stockez les composants électroniques dans un emballage antistatique.
► Maintenez la température de stockage admissible.
► Évitez les fortes variations de températures ambiantes.
► Évitez un taux d’humidité élevé dans l’air.
► Fermez les raccords avec les bouchons de protection d’origine.
► Protégez le produit avec les protections de transport d’origine (si disponibles).
25/54
Installation
5 Installation
5.1
Préparation de l’analyseur pour l’installation
DANGER
Danger de mort à cause de la tension électrique sur l’analyseur
Pendant le fonctionnement, une tension dangereuse est présente sur le système d’électrodes de
l’analyseur QMA. Dans certaines conditions, les composants dans le système de vide sont dangereux au toucher. La tension électrique représente un danger mortel.
► Protégez les pièces installées, les unités raccordées et les lignes contre les connexions galvaniques, les éclats ou le flux porteur de charge.
► Assurez-vous que l’enceinte à vide, le QMA et l’appareillage complet ont toujours une connexion
correcte à la terre protectrice.
► Fournissez une protection supplémentaire si l’utilisateur risque de toucher l’analyseur quand le
système de vide est ouvert.
► Assurez une protection mécanique contre le contact de l’analyseur et les composants installés.
► Assurez une séparation obligatoire de l’alimentation en courant lors de l’ouverture du système
(par exemple, en utilisant un contact de porte).
AVIS
Endommagement de l'analyseur causé par des tensions et des champs magnétiques externes
N’exposez jamais le système d'électrodes de l'analyseur à des tensions externes dangereuses en
cas de contact, provenant de connexions galvaniques, d'un contact, d’un éclat, de faisceau d'électrons ou d'ions, etc. Si des sources dangereuses de ce type existent dans l’enceinte à vide, vous devez fournir des mesures protectrices qui éliminent en toute sécurité ces influences. Des tensions externes, même faibles, sur l'analyseur vont endommager l'électronique et entraîner des résultats de
mesure inexacts.
► Prenez des mesures protectrices efficaces contre les tensions externes (par exemple, meilleure
disposition, blindage, prise de terre, etc.).
► Ne montez pas l’analyseur à côté de champs magnétiques de > 0,2 mT.
► Assurez une protection mécanique contre le contact de l’analyseur et les composants installés.
► Assurez une séparation obligatoire de l’alimentation en courant lors de l’ouverture du système
(par exemple, en utilisant un contact de porte).
► Observez les standards applicables au système de vide.
5.1.1
Choix de l’orientation de montage
Dans de nombreux cas, l’orientation de montage de l’analyseur n’a pas d’effet sur son fonctionnement.
La position de la source d’ions doit correspondre à la tâche analytique. Par exemple, une mesure fiable
du gaz résiduel est impossible avec un seul tube de raccordement à faible coupe transversale entre
l’analyseur et la chambre de mesure.
Procédé
► Choisissez une orientation de montage permettant de bien arranger le générateur haute fréquence QMH et les câbles.
26/54
Installation
5.1.2
Préparation du système d’admission de gaz
Fig. 7:
Alignement correct de la bride du QMA avec la source d’ions C/B
Procédé
► Préparez le système d’admission de gaz de manière à pouvoir facilement le raccorder plus tard à
la source d’ions.
► Marquez l’alignement correct (direction de la flèche) sur la bride du QMA et du système si la source d’ions à faisceau croisé doit être alignée sur l’alimentation de gaz.
5.1.3
Installation de la plaque de support
Outils nécessaires
● Tournevis, nº 6
1
2
Fig. 8:
Installation de la plaque de support
1 Vis de fixation de côté
2
Support
Procédé
1. Placez l’analyseur sur le bord de la table.
2. Utilisez le tournevis pour desserrer la vis de fixation de côté sur la plaque de support.
3. Poussez la plaque de support sur la bride de l’analyseur.
4. Alignez la plaque de support de manière à pouvoir facilement maintenir l’analyseur pour le guider
dans le système de vide avec l’orientation correcte.
5. Serrez la vis de fixation avec le tournevis.
27/54
Installation
5.1.4
Utilisation du pont sur chevalets d’assemblage
1
2
3
Fig. 9:
Analyseur sur le pont sur chevalets d’assemblage
1 Analyseur
2 Support
3
Pont sur chevalets d’assemblage
Procédé
1. Fixez avec des pinces le pont sur chevalets d’assemblage sur une table stable.
2. Placez l’analyseur avec le support sur le pont sur chevalets d’assemblage.
5.1.5
Dépose de la protection pour le transport
AVIS
Défaillance liée à la contamination et à la détérioration
Tout contact à mains nues avec les appareils ou les composants augmente le taux de désorption et
entraîne des mesures incorrectes. La saleté (p. ex. poussières, traces de doigts, etc.) et les dégâts
nuisent au fonctionnement.
► Lors de l’assemblage et de la maintenance sur les systèmes à vide élevé ou à ultra-vide, veiller à
toujours porter des gants de laboratoire propres, non pelucheux et sans poudre.
► Utilisez uniquement des outils propres.
► Vérifiez que les brides de raccordement sont sans graisse.
► Enlevez les obturateurs de protection et les couvercles protecteurs des brides et des raccordements uniquement lorsque cela est nécessaire.
► Enlevez la protection pour le transport de l’analyseur seulement lorsque cela est nécessaire.
► Effectuez toutes les opérations dans un espace bien éclairé.
28/54
Installation
1
2
3
Fig. 10:
Dépose de la protection pour le transport
1 Protection pour le transport
2 Filtre de masse
3
Enveloppe protectrice de l’analyseur
Procédé
1. Retirez avec précaution la protection pour le transport et rangez-la pour une utilisation ultérieure.
2. Contrôlez les dommages à l’intérieur et les courts-circuits sur le câblage.
5.1.6
Dépose du tube protecteur
Conditions préalables
● L’appareil est désactivé
● Tous les câbles ont été déconnectés de l’analyseur
Outils nécessaires
● Tournevis
1
2
Fig. 11:
1 Vis (3×)
Dépose du tube protecteur
2
Tube protecteur
Procédé
1. Retirez les 3 vis extérieures.
2. Tirez sur le tube protecteur et enlevez-le.
29/54
Installation
5.1.7
Installation des aimants de collimation électronique
AVIS
Défaillance liée à la contamination et à la détérioration
Tout contact à mains nues avec les appareils ou les composants augmente le taux de désorption et
entraîne des mesures incorrectes. La saleté (p. ex. poussières, traces de doigts, etc.) et les dégâts
nuisent au fonctionnement.
► Lors de l’assemblage et de la maintenance sur les systèmes à vide élevé ou à ultra-vide, veiller à
toujours porter des gants de laboratoire propres, non pelucheux et sans poudre.
► Utilisez uniquement des outils propres.
► Vérifiez que les brides de raccordement sont sans graisse.
► Enlevez les obturateurs de protection et les couvercles protecteurs des brides et des raccordements uniquement lorsque cela est nécessaire.
► Enlevez la protection pour le transport de l’analyseur seulement lorsque cela est nécessaire.
► Effectuez toutes les opérations dans un espace bien éclairé.
AVIS
Alignement incorrect des aimants
Les aimants doivent être alignés. Le fait de retirer les aimants de leur plaque de montage va détruire
l’alignement.
► Ne retirez jamais les aimants de leur plaque de montage.
Pfeiffer livre l’unité magnétique de la source d’ions croisés dans un emballage séparé.
Condition préalable
● Conditions opérationnelles remplies
Outils nécessaires
● Tournevis
1
2
3
Fig. 12:
Installation des aimants de collimation électronique
1 Raccordements
2 Vis
3
Installation de l’unité magnétique
Procédé
1. Positionnez l’analyseur de manière à pouvoir facilement installer l’unité magnétique.
2. Desserrez les deux vis, mais sans les retirer.
3. Sortez l’unité magnétique de l’emballage, avec les vis.
4. Installez l’unité magnétique sur la source d’ions.
30/54
Installation
5.2
Installation de l’analyseur
AVIS
Dommage dû à la chute du joint vertical
Les joints positionnés verticalement peuvent facilement tomber de la gorge et endommager les capillaires en céramique du câblage.
► Pendant l’installation, utilisez une lame de couteau pour maintenir le joint vertical stationnaire.
Installation à 2 personnes
En fonction de la position d’installation, le travail peut être difficile.
Pfeiffer Vacuum recommande l’assistance d’une deuxième personne pour éviter les dommages.
Condition préalable
● Zone d’installation sans obstacle
Outils nécessaires
● Couteau (cutter)
● Clé
Équipement nécessaire
● Joint cuivre OFHC
2
1
Fig. 13:
Maintien à la verticale du joint à l’aide de la lame de couteau
1 Joint cuivre OFHC
2
Maintien en place à l’aide de la lame de couteau
Procédé
1. Insérez le joint cuivre OFHC dans l’analyseur ou la bride du système.
2. Pendant l’installation, utiliser une lame de couteau pour maintenir le joint cuivre OFHC stationnaire.
3. Insérez avec précaution l’analyseur dans le système de vide.
– Il ne doit pas y avoir de contact entre la source d’ions et le câblage avec les pièces.
4. Insérez les vis supérieures et serrez-les à la main sans utiliser d’outil.
5. Insérez la vis sur le côté opposé.
6. Insérez les vis restantes.
7. Serrez correctement toutes les vis.
8. Évacuez le système de vide et contrôlez si le vide prévu a été obtenu.
31/54
Installation
5.3
Raccordement du système d’admission de gaz
ATTENTION
Risques sanitaires et environnementaux dus aux de gaz de procédé utilisés
Les gaz utilisés (gaz de procédé) constituent un risque sanitaire et environnemental.
► Contrôler l'étanchéité des branchements avant de laisser le gaz de procédé pénétrer dans le
système.
► Veiller à ce que le système des gaz d'échappement soit compatible avec les gaz injectés.
► Tenir compte des interactions potentielles entre les matériaux et les gaz de procédé.
► Respecter les directives en vigueur lors de la manipulation de gaz utilisés.
► Respecter les mesures de protection.
Procédé
► Avec des sources d’ions à système d’admission de gaz, raccordez professionnellement le système d’admission de gaz.
► Isolez électriquement le conducteur de la source d’ions.
5.4
Installation du générateur HF QMH 800-x
Vous trouverez des informations sur l’installation du générateur QMH 800-x dans le manuel de l’utilisateur du QMH 800-x.
5.5
Installation du pré-amplificateur électromètre EP 822 sur l’analyseur
Pour de plus amples informations sur l’installation du pré-amplificateur électromètre EP 822, reportezvous au manuel de l’utilisateur du QMG 800 HiQuad Neo.
5.6
Dépose/installation de la plaque de raccord SEM
DANGER
Danger de mort en cas d’électrocution
Les tensions sous les plaques de raccordement sont mortelles. Le fonctionnement est interdit si les
tubes protecteurs ont été retirés.
► Réinstallez tous les tubes protecteurs qui ont été retirés avant de raccorder les câbles.
► Faites attention aux informations complémentaires dans les chapitres correspondants pour des
sources d’ions spéciales.
Conditions préalables
● L’appareil est désactivé
● Tous les câbles ont été déconnectés de l’analyseur
Outils requis
● Clé mâle coudée pour vis à six pans creux, WAF 1,5
● Tournevis
● Broche
32/54
Installation
1
2
Fig. 14:
Tube protecteur
1 Tube protecteur
2
Grandes vis (2×)
1
2
3
Fig. 15:
Plaque de raccord SEM
1 Vis (3×)
2 Vis à six pans creux intérieurs (3×, WAF 1,5 mm)
3
Broche
Approche générale
► Pour retirer la plaque de raccord SEM, retirez l’EP 822.
Dépose de la plaque de raccord SEM (raccord SEM)
1. Déconnectez tous les câbles de la plaque de raccord SEM électronique.
2. Retirez les deux grandes vis.
3. Enlevez le tube protecteur.
4. Retirez les trois vis.
5. Dévissez de 1/2 tour respectivement les trois vis à six pans creux (WAF 1,5 mm).
6. Déconnectez le tenon de câble du conducteur de mise à la terre jaune/vert de la bride.
7. Enlevez la plaque de raccord.
8. Dévissez les trois plots en utilisant une goupille appropriée.
9. Conservez toutes les pièces.
– Vous en aurez à nouveau besoin pour la commutation en mode électromètre.
Installation de la plaque de raccord SEM (connexion SEM)
1. Installez les trois plots en utilisant une goupille appropriée.
2. Montez la plaque de raccord.
3. Raccordez le tenon de câble au conducteur de mise à la terre jaune/vert de la bride.
4. Serrez les trois vis à six pans creux (WAF 1,5 mm).
5. Insérez les trois vis.
6. Vérifiez que toutes les rondelles ont été installées sur leurs positions correctes.
7. Mettez en place le tube protecteur.
8. Installez les deux grandes vis.
9. Raccordez tous les câbles à la plaque de raccord SEM.
33/54
Installation
5.7
Raccordement des câbles des composants
Pour de plus amples informations sur les raccordements de câbles des composants, reportez-vous au
manuel de l’utilisateur du QMG 800 HiQuad Neo.
34/54
Mise en service
6 Mise en service
AVIS
Contamination du filtre de masse par la décharge d’un gaz
Si le générateur haute fréquence est activé à une pression totale >10-4 hPa, il y a un risque d’allumage par décharge de gaz entre les tiges de l’analyseur, ce qui peut gravement contaminer le filtre de
masse.
► Quand la pression totale est >10-4 hPa, vérifiez que le générateur haute fréquence est désactivé.
AVIS
Anomalies dues aux champs magnétiques
Des anomalies peuvent apparaître en cas de puissants champs magnétiques à proximité immédiate
de la source d’ions, du multiplicateur d’électrons à canaux ou SEM, causés par exemple par des jauges à cathode froide, des outils, des pinces aimantées, etc.
► Évitez l’effet de puissants champs magnétiques en arrangeant de façon appropriée les composants du système ou en installant des blindages magnétiques.
► Retirez les objets magnétiques de la zone d’influence.
Réglage usine des paramètres
Changez le réglage usine des paramètres si et seulement si c’est nécessaire pour votre
application.
Calibration du générateur haute fréquence
Contactez Pfeiffer Vacuum Service si le générateur haute fréquence a besoin d’être calibré.
Activation de l’instrument pour la première fois
1. Avant l’activation, contrôlez l’installation correcte de toutes les pièces et de tous les câbles.
2. Activez l’appareil de commande si la pression est inférieure à la pression totale maximum admissible, mais n’activez pas encore l’émission.
– 10-4 hPa avec Faraday
– 10-5 hPa avec SEM
3. Contrôlez si les valeurs sauvegardées dans le dispositif correspondent au journal de test qui a été
fourni.
– Le journal de test indique les valeurs optimales pour votre analyseur.
4. Si les valeurs sauvegardées ne correspondent pas, utilisez le logiciel pour les configurer.
5. Si vous n’avez plus le journal de test, activez le réglage par défaut pour votre source d’ions et
optimisez-le.
– Dans les systèmes complets, Pfeiffer Vacuum effectue une calibration d’usine du générateur
haute fréquence spécifiquement pour l’analyseur.
35/54
Fonctionnement
7 Fonctionnement
7.1
Ajustement de la source d’ions
7.1.1
Ajustement de la source d’ions axiale
Procédure
1. Démarrez avec les dernières valeurs qui ont fourni de bons résultats, les valeurs du journal de
test ou, en l’absence d’une meilleure alternative, avec des valeurs typiques.
2. Ajustez « Focalisation » sur la hauteur de pic maximum.
3. Ajustez « Répulseur » sur la hauteur de pic maximum (sur la « Cathode » <50 V maximum,
20 V).
4. Recherchez la combinaison « Axe de champ » et « Résolution » avec une hauteur de pic optimale et la meilleure forme de pic.
5. Déterminez la meilleure polarité de câble HF.
7.1.2
Ajustement de la source d’ions croisés
Réglage de la source d’ions croisés sans aimant
1. Démarrez avec les dernières valeurs qui ont fourni de bons résultats, les valeurs du journal de
test ou, en l’absence d’une meilleure alternative, avec des valeurs typiques.
2. Augmentez de 1,5 V la valeur « Axe de champ ».
3. Augmentez d’environ 15 % la « Résolution ».
4. Ajustez alternativement « Focalisation » et « Extraction » sur la hauteur de pic maximum.
5. Diminuez « Axe de champ » jusqu’à ce que la hauteur de pic diminue d’environ 10 % et évaluez
la forme et la résolution du pic.
6. Réglez la « Résolution » sur une valeur suffisamment haute pour vos besoins.
– L’utilisation d’une résolution trop élevée nuit à la sensibilité et à la stabilité.
7. Si la forme du pic n’est pas assez bonne (excroissances, aplatissement en queue), essayez de
l’améliorer en réduisant le paramètre « Axe de champ ».
8. Essayez de nouvelles valeurs pour « IonRef » (par pas de 5 V) pour améliorer la sensibilité.
– À chaque étape, reconfigurez tous les autres paramètres. Procédez systématiquement et enregistrez les paramètres ainsi que les hauteurs correspondantes de pic et les formes obtenues.
9. Répétez le procédé avec le deuxième filament. Après la commutation, attendez la stabilisation
thermique.
– Une grande différence de sensibilité entre deux filaments indique une déformation mécanique.
10. Déterminez la meilleure polarité de câble HF.
Réglage de la source d’ions croisés avec un aimant
Pour les analyses à des pressions différentes, Pfeiffer Vacuum recommande de retirer l’unité magnétique ou de réduire les émissions à 0,1 mA. À de faibles niveaux d’émissions (jusqu’à 0,1 mA), le procédé décrit à la section « Réglage sans aimant » s’applique. À des niveaux d’émissions plus élevés, si
vous voulez obtenir une sensibilité maximum, recherchez le réglage d’émissions le plus favorable, comme décrit ci-dessous.
1. Réglez la pression du système sur la valeur que vous voulez optimiser.
– La pression doit rester constante pendant tout le procédé de configuration des réglages.
2. Réglez « Axe de champ » sur 16 V et « Émissions » sur 0,5 mA.
3. Ajustez « Extraction » et « Focalisation » alternativement et de façon répétitive jusqu’à la hauteur maximale de pic.
4. Notez la hauteur de pic et les valeurs associées pour « Émission », « Extraction » et « Focalisation ».
5. Si les émissions sont <1 mA, augmentez-la de 0,1 mA et retournez à l’étape 3.
6. Dans les données notées, recherchez le point avec la hauteur de pic maximale et réglez à nouveau les paramètres sur les valeurs associées.
7. Ajustez « Axe de champ » et « Résolution » comme décrit dans la section « Réglage sans aimant ».
36/54
Fonctionnement
8. Déterminez la valeur la plus favorable pour « IonRef » et la polarité optimale de câble comme décrit dans la section « Réglage sans aimant ».
9. Augmentez « Extraction » jusqu’à ce que la sensibilité soit réduite de 5 % ; ceci augmente la stabilité.
La source d’ions a maintenant été optimisée pour la pression actuelle. Pour d’autres pressions, il suffit
en général d’optimiser « Extraction » et « Focalisation ».
7.1.3
Ajustement de la source d’ions à grille
Procédure
1. Démarrez avec les dernières valeurs qui ont fourni de bons résultats, les valeurs du journal de
test ou, en l’absence d’une meilleure alternative, avec des valeurs typiques.
2. Ajustez « IonRef » sur la hauteur de pic maximum, la valeur devant toujours être supérieure à la
valeur « Cathode », sinon les électrons pénètrent dans les éléments mis à la terre et une désorption des ions y a lieu.
3. Augmentez la valeur « Axe de champ » jusqu’à ce que l’extrémité du pic « s’érode », puis réduisez-la à nouveau jusqu’à l’obtention d’une forme de pic propre.
4. Si nécessaire, répétez les étapes 3 et 4.
5. Déterminez la meilleure polarité de câble HF.
7.2
Fonctionnement de l’analyseur à haute température
Procédure
► Pendant le fonctionnement, l’analyseur peut être chauffé au maximum à 180 °C.
► L’EP 822 et le générateur HF peuvent être chauffés à 50 °C max.
7.3
Dépose/installation des plaques de raccord
Retirez les plaques de raccord pour des températures de dégazage > 200 °C.
Outils nécessaires
● Clé hexagonale, WAF 1,5
1
Fig. 16:
Plaques de raccord
1 Manchons de blindage
Dépose des plaques de raccord
1. Sur la version 90°, retirez la plaque de raccord SEM, mais laissez en place les trois plots.
2. Retirez le tube protecteur de la grande plaque de raccord.
3. Dévissez de ½ tour la vis à six pans creux (WAF 1,5 mm) du manchon de blindage.
4. Poussez les manchons de blindage jusqu’à la plaque de raccord et fixez-les y.
5. Démontez les vis à six pans creux (WAF 1,5 mm) sur tous les connecteurs.
6. Démontez le conducteur de masse jaune/vert.
7. Enlevez avec précaution la plaque de raccord.
8. N’enlevez pas l’anneau de protection et les plots.
37/54
Fonctionnement
Installation des plaques de raccord
1. Contrôlez la fixation en toute sécurité des trois plots.
2. Positionnez avec précaution les plaques de raccord pour monter les plots dans les passages correspondants.
3. Fixez le conducteur de masse jaune/vert.
4. Fixez les plaques de raccord avec trois vis et des rondelles.
5. Vissez légèrement les vis à six pans creux (WAF 1,5 mm) sur tous les connecteurs, mais en faisant attention à ne pas forcer sur les passages.
6. Poussez les manchons de blindage sur les passages et serrez leurs vis.
– Les manchons de blindage doivent glisser dans la partie évasée de la bride.
7. Remontez le tube protecteur.
7.4
Étuvage de l’analyseur
Conditions préalables
● Plaques de raccord retirées pour des température de dégazage > 200 °C.
● L’EP 822 et le générateur HF ont été retirés de l’analyseur avant l’étuvage
● EP 822 et générateur HF en-dehors de la zone d’étuvage
Procédure
► Étuvez l’analyseur jusqu’à 400 °C max.
► Utilisez le SEM seulement avec 1 000 V à une température de dégazage supérieure à 150 °C.
► Laissez la bride refroidir à une température < 50 °C avant de remonter l’EP 822 et le générateur
HF.
7.5
Évaluation de la sensibilité
Pfeiffer Vacuum détermine à l’usine la sensibilité avec ou sans SEM. Le journal de test fourni à la livraison du produit contient les valeurs qui ont été déterminées. La sensibilité est spécifiée dans A/hPa pour
un gaz de référence. L’utilisation de N2 ou d’air est recommandée pour contrôler la sensibilité.
Procédé
1. Pour l’air, utilisez 80 % de la pression totale en tant que pression N2 et ajoutez les courants d’ions
de masses 14 et 28.
2. Soustrayez les hauteurs correspondantes de pic de gaz résiduel si celles-ci ne sont pas négligeables.
3. Vérifiez que vous avez mesuré correctement la pression de référence, par exemple avec une jauge d’ionisation installée à un emplacement approprié (veuillez noter la dépendance de type de
gaz).
7.6
Multiplicateur d’électrons secondaire (SEM)
Réglage de l’amplification
► Avec le paramètre « Tension SEM » pour la haute tension SEM, réglez l’amplification, et donc la
sensibilité, en utilisant de très grandes valeurs seuil.
► Évitez à la fois les valeurs inférieures à 1 kV et les courants d’ions supérieurs à 1 μA pendant une
longue période (> quelques minutes), car l’amplification n’est pas stable dans ces domaines.
Prévention contre la contamination
► Quand vous travaillez avec une composition de gaz défavorable (hydrocarbures et autres vapeurs
organiques), utilisez un courant aussi faible que possible.
► Si c’est utile, travaillez en mode Faraday.
Basses pressions partielles
À des pressions partielles très basses (pics très petits), le courant d’ions est constitué d’impulsions individuelles. À une amplification SEM très élevée, ces impulsions peuvent surmoduler l’étage d’entrée du
pré-amplificateur électromètre et donc causer des erreurs de mesure (par exemple, non linéarité) qui ne
sont pas évidentes. Des déviations considérables (> 10 %) des valeurs mesurées avec différentes gammes d’électromètres, des discontinuités des courbes de valeurs mesurées en mode auto-gamme, des
pics aplatis, des rapports incorrects d’isotopes, etc. peuvent être dus à cet effet. Dans de tels cas, réduisez la « Tension SEM », sélectionnez une « Gamme détecteur » moins sensible, ou utilisez « AUTO DOWN » pour verrouiller les gammes de mesure les plus sensibles.
38/54
Fonctionnement
Détermination du facteur d’amplification
► Enregistrez la gamme intéressante du spectre de masse en mode de fonctionnement SEM et Faraday.
Le rapport des courants de deux pics correspondants est l’amplification qui s’applique aux conditions de
fonctionnement qui ont été entrées. Cette méthode prend en compte l’influence de la déviation ionique
à 90°.
7.7
Ions de surface
Sous le bombardement d’électrons dans la source d’ions, les contaminations adsorbées sont désorbées en tant qu’ions EID qui apparaissent ensuite dans le spectre, par exemple avec des masses 16 (O
+), 19 (F+), 23 (Na+), 35/37 (Cl+) et 39/41 (K+). Les ions EID deviennent principalement apparents
pendant les mesures UHV. Ils peuvent être réduits par dégazage (dégazage ou fonctionnement temporaire avec émission élevée). Pour distinguer les ions EID des ions du volume, réduisez la valeur de la
tension d’axe de champ au niveau du paramètre « Axe de champ ». Ceci va significativement réduire
la hauteur de pic des ions normaux. Celle des ions EID est moins affectée, car ils sont formés sur le
potentiel le plus élevé. Ainsi, pour éviter la suppression des ions normaux, ne sélectionnez pas une valeur « Axe de champ » trop faible.
7.8
Utilisation de la fonction de dégazage
La fonction de dégazage est prévue en particulier pour les mesures UHV avec une source d’ions à grille.
Procédé
► Observez les informations sur les sources d’ions individuelles.
► N’activez pas le dégazage à des pressions >10-7 hPa, car cela pourrait causer une sévère contamination de la source d’ions.
► Optimisez la protection du filament « Courant de protection » pour le fonctionnement de dégazage.
► Si vous ne souhaitez pas utiliser la fonction de dégazage, ou si celle-ci n’est pas autorisée, réglez
le « Courant de protection » sur 0 A pour bloquer le fonctionnement de dégazage.
7.9
Détermination des valeurs optimales pour les paramètres
Pour certaines applications, il est nécessaire de diverger par rapport au réglage-usine. Avec l’augmentation de la contamination, ou après des révisions, il est recommandé d’optimiser les réglages de la manière décrite dans les sections suivantes. Pour un aperçu schématique des potentiels et de leurs désignations, reportez-vous à la section « Fiche technique ». Avec les valeurs standard pour les différentes
sources d’ions intégrées dans le dispositif, on doit pouvoir mesurer un spectre. Cependant, les valeurs
doivent toujours être optimisées pour l’analyseur utilisé. Le but de l’optimisation des paramètres de la
source d’ions est d’atteindre une sensibilité élevée, une bonne forme de pic et une faible discrimination
de masse. Parfois, d’autres conditions doivent aussi être remplies. Ce chapitre s’applique à toutes les
sources d’ions ; certains potentiels ne sont pas nécessaires pour toutes les sources d’ions.
Procédé
► Observez les informations détaillées sur les sources d’ions individuelles.
7.9.1
Optimisation avec gaz-test
Procédé
1. Laissez un gaz approprié s’écouler à l’intérieur à une pression de 5 × 10-6 hPa flow in (pour des
source d’ions spéciales).
– Pour des masses plus élevées, l’optimisation nécessite d’inclure des composants correspondants, sinon l’air est approprié.
2. Si vous ne pouvez pas laisser du gaz s’écouler à l’intérieur, effectuez l’optimisation avec un pic de
gaz résiduel approprié.
– Faites attention aux changements de dégazage qui surviennent en cas de changement de
paramètres, par exemple en ce qui concerne le H2O.
39/54
Fonctionnement
Souvent, pour améliorer la sensibilité, on utilise des procédés d’admission avec une pression dans la
source d’ions plus élevée que dans l’environnement. Dans ces cas, déterminer la sensibilité en A/hPa
n’a aucun sens.
7.9.2
Configuration du paramètre de source d’ions « Émission »
« Courant » : le courant d’émission typique est de 1 mA. Pour des cathodes yttriées, c’est la valeur
maximum. Dans certains cas (par exemple, une source d’ions à grille), la sensibilité est supérieure avec
2 mA. Cependant, parfois, la sensibilité maximum est atteinte avec des réglages d’émission plus bas,
par exemple pour des sources d’ions croisés avec des aimants de collimation électronique. Ceci est dû
aux effets de charge spatiale. Observez les informations détaillées concernant votre type de source
d’ions. Recommandation : Si vous changez la valeur « Courant d’émission »,optimisez aussi la valeur
« Courant de protection ».
Travail avec une basse énergie électronique et de hautes pressions
► Avec un réglage basse énergie électronique ("Cathode », par exemple <50 V), réglez « Courant
d’émission » sur 0,1 – 0,2 mA ou moins pour éviter une surcharge sur le filament.
► À des pressions >10-5 hPa, par exemple, réduisez la valeur "Courant d’émission » sur 0,2 mA
pour améliorer la linéarité de la mesure (courant d’ions/pression partielle).
7.9.3
Configuration du paramètre de source d’ions « Courant de protection »
Quand la pression remonte dans la source d’ions, le courant de chauffage du filament augmente. Cet
effet est utilisé pour désactiver la cathode quand la pression remonte. Le « Courant de protection »
détermine le seuil de désactivation. Si l’activation de l’émission est impossible, cela est généralement
dû au réglage trop bas du « Courant de protection ».
Procédé
► Pour obtenir une protection optimum, réglez le seuil de seuil de désactivation aussi bas que possible.
– Le réglage est optimal quand vous êtes à peine capable d’activer l’émission sans déclencher
le circuit de protection (protection du filament).
7.9.4
Configuration du paramètre de source d’ions « V1 Référence Ion »
« Référence Ion » est le potentiel nominal pour la formation d’ions avec la source d’ions. Le potentiel
efficace est un peu inférieur à cause du coefficient de pénétration du champ d’extraction et à la charge
spatiale électronique. « Référence Ion » est le potentiel de référence pour tous les autres potentiels (se
reporter à la fiche technique). « Référence Ion » est la tension positive la plus haute. De ce fait, virtuellement toutes les particules négatives (des électrons, principalement) se déplacent vers la zone d’ionisation. La désorption induite par l’impact électronique peut ainsi y avoir lieu, si cela est possible. Les
interférences liées aux jauges d’ionisation à proximité sont ainsi évitées de manière efficace. En général, la valeur « Référence Ion » doit être réglée (environ 20 V) pour dépasser légèrement l’énergie électronique (« V2 Cathode »). La cathode est ainsi sur un potentiel positif par rapport à la masse ; la source d’ions n’émet ainsi aucun électron vers l’environnement. Ceci permet d’éviter des interférences avec
le seau de Faraday du système et les instruments de mesure à proximité (par exemple, les jauges d’ionisation). Par ailleurs, les gaz absorbés dans l’environnement peuvent être émis par l’impact électronique ce qui pourrait avoir un effet sur la mesure.
Les effets suivants du réglage « Référence Ion » sont aussi affectés par les tolérances mécaniques,
par exemple, par la position exacte de la cathode :
● À de faibles valeurs (25 – 40 V), la sensibilité est plus élevée pour des masses plus faibles. Pour
des masses plus élevées, cependant, la sensibilité maximum est atteinte à des valeurs plus hautes.
● Plus le réglage « Référence Ion » est élevé, plus la discrimination de masse est basse, autrement dit, la sensibilité diminue avec l’augmentation des numéros de masse.
● Ces relations sont encore plus évidentes avec des gammes de masses plus élevées et des dimensions de filtre plus petites.
● Si vous voulez minimiser la discrimination de masse, sélectionnez un pic avec la masse la plus
élevée possible pour optimiser les paramètres de la source d’ions.
40/54
Fonctionnement
7.9.5
Configuration du paramètre de source d’ions « Cathode V2 »
AVIS
Surcharge du filament
Quand le réglage d’énergie d’ionisation est réduit (« Cathode », par exemple 40 eV), la température
de filament requise pour l’émission augmente. Le filament se consume.
► Dans ce cas, réduisez l’émission à 0,1 mA, par exemple.
► Calibrez « Courant de protection » (protection filament).
La tension de cathode détermine la tension d’accélération des électrons et donc l’énergie nominale d’ionisation. L’énergie d’ionisation recouvrable dévie légèrement de cette valeur, du fait du champ d’extraction. Les mesures de calibration sont nécessaires pour les applications dont il faut connaître l’énergie
exacte d’ionisation. Les données de référence dans les bibliothèques spectres sont généralement référencées sur 70 eV. À des énergies électroniques plus faibles (par exemple, 40 V), la source d’ions forme moins d’ions à double charge. Ceci permet d’éviter, de ce fait, une contribution de 36Ar++ à la masse 18 ce qui compliquerait la détection de traces de vapeur d’eau dans l’argon.
7.9.6
Configuration du paramètre de source d’ions « V3 Focalisation »
Procédé
1. Ajustez « Focalisation » sur la hauteur de pic maximum.
2. Si plusieurs maximums surviennent, sélectionnez celui qui correspond à la valeur de tension la
plus basse, puis observez la section pertinente pour votre source d’ions.
3. Optimisez aussi le paramètre « Extraction » (le cas échéant) en changeant la « Focalisation ».
7.9.7
Configuration du paramètre de source d’ions « V4 Axe de champ »
La tension d’axe de champ est la différence de potentiel entre la zone d’ionisation (Référence Ion) et le
filtre de masse quadripolaire. La tension d’axe de champ définit ainsi l’énergie cinétique (vitesse) des
ions dans le système à tiges. La valeur optimale pour le « Axe de champ » dépend, entre autres facteurs, de la fréquence (type QMH) et du type QMA. Des fréquences plus basses (domaines de masse
plus élevés) ou des systèmes à tiges plus courtes nécessitent des énergies ioniques plus faibles, car
les ions doivent rester plus longtemps dans le filtre de masse pour la résolution. Plus cette valeur est
élevée, plus la hauteur de pic est élevée. Cependant, la résolution est plus basse et la forme du pic est
potentiellement détériorée. Des valeurs « Axe de champ » excessivement élevées vont entraîner une
« érosion » des pics.
Fig. 17:
Pics érodés
Fig. 18:
Réduction de la valeur « Axe de champ »
Réduction de la valeur « Axe de champ »
► Réduisez la valeur « Axe de champ » quand l’ajustement du paramètre « Résolution » entraîne
une diminution de la hauteur de pic au lieu d’une amélioration de la résolution.
41/54
Fonctionnement
Le but de l’optimisation mutuelle de « l’axe de champ » et de la « résolution » est d’obtenir un niveau
de pic maximum avec la résolution désirée et une forme de pic suffisamment bonne. Si la réduction de
la valeur « Axe de champ » ne permet pas de corriger un défaut de forme de pic, cela peut être lié à
une contamination ou un problème mécanique (par exemple, centrage incorrect de la sources d’ions ou
assemblage dans une position inclinée). Dans le chapitre « Ions de surface », vous découvrirez comment différencier les ions normaux des ions EID à l’aide du paramètre « Axe de champ ».
7.9.8
Configuration du paramètre de source d’ions « V5 Extraction »
La tension d’extraction (V5 Extraction) accélère les ions de la zone d’ionisation vers le système à tiges.
Procédé
1. Ajustez « V5 Extraction » sur la hauteur de pic maximum.
2. Optimisez aussi la valeur « Focalisation » en cas de changement de la valeur « V5 Extraction ».
7.9.9
Configuration des paramètres de source d’ions « Déviation V6 »
Les tensions de déviation (« Déviation ») dirigent les ions à travers le condensateur de déviation 90°.
Dans le QMG, en mode de fonctionnement Faraday, elles sont automatiquement commutées sur le potentiel de masse. Les deux plaques de déviation sont respectivement sur un potentiel positif pour les
ions négatifs, et sur un potentiel négatif pour les ions positifs. Le filtre de masse accélère les ions vers
l’unité de déviation et les dirige vers le SEM.
Une tension de déviation
La plaque de déviation interne est sur le potentiel « Déviation V6 », la plaque de déviation externe est
directement raccordées au seau de Faraday et au pré-amplificateur électromètre EP1 et est donc sur le
potentiel de terre. La valeur optimum est déterminée par le potentiel de formation d’ions « Référence
Ion » et dans une certaine mesure par la tension SEM.
Valeurs indicatives
● Référence Ion : 120 V | 40 V
● Déviation interne : 300 V | 200 V
Procédure
► Ajustez la « Déviation » pour atteindre la hauteur de pic maximum.
► Optimisez la « Déviation » à chaque fois que vous changez la valeur « Tension SEM ».
7.9.10
Configuration des paramètres de source d’ions « Répulseur V9 »
La tension Répulseur est seulement utilisée avec la source d’ions axiale.
7.9.11
Adaptation de la polarité du câble HF
Procédure
► Essayez d’améliorer la sensibilité ou la forme de pic en permutant les câbles HF sur l’analyseur.
– Inversez seulement la polarité des câbles HF lorsque le QMG est hors circuit.
► Optimisez avec les deux polarités, puis sélectionnez la meilleure variante.
Si la permutation de la polarité change la sensibilité sur plus de 50 %, cela indique une contamination
ou des erreurs mécaniques.
42/54
Expédition
8 Expédition
AVERTISSEMENT
Risque d’empoisonnement par produits contaminés
L’expédition de produits contenant des substances dangereuses pour leur maintenance ou réparation implique un risque pour la santé et la sécurité du personnel de maintenance.
► Conforme aux avis pour une livraison en toute sécurité.
Décontamination payante
Pfeiffer Vacuum décontamine les produits qui ne sont pas clairement déclarés comme
« Sans contaminants », à votre charge.
Expédition en sécurité du produit
► L’expédition de produits microbiologiques, explosibles ou ayant subi une contamination radioactive est interdite.
► Respecter les consignes d’expédition des pays et des sociétés de transport impliqués.
► Les risques potentiels doivent être mis en évidence sur la face extérieure de l’emballage.
► Téléchargez les explications sur la contamination en vous connectant à Pfeiffer Vacuum Service.
► Toujours joindre une déclaration de contamination dûment remplie.
43/54
Recyclage et mise au rebut
9 Recyclage et mise au rebut
AVERTISSEMENT
Risque d’intoxication dû à des composants ou appareils contaminés par des substances toxiques
Les substances de procédé toxiques contaminent certaines pièces matérielles. Pendant les opérations de maintenance, tout contact avec ces substances toxiques présente un risque pour la santé.
L’élimination illégale de substances toxiques nuit à l’environnement.
► Respecter les précautions de sécurité adéquates et éviter les risques sanitaires ou environnementaux dus aux substances de procédé toxiques.
► Décontaminer les pièces concernées avant d’exécuter des opérations de maintenance.
► Porter des équipements de protection individuelle.
Protection de l’environnement
Vous devez mettre au rebut le produit et ses composants conformément aux directives applicables pour la protection des personnes, de l’environnement et de la nature.
● Contribuez à la réduction du gaspillage des ressources naturelles.
● Évitez toute contamination.
9.1
Informations générales sur la mise au rebut
Les produits Pfeiffer Vacuum contiennent des matériaux recyclables.
► Mettez au rebut nos produits en séparant :
– Fer
– Aluminium
– Cuivre
– Matière synthétique
– Composants électroniques
– Huiles et graisses, sans solvant
► Observez les mesures de sécurité spéciales pour la mise au rebut de :
– Fluoroélastomères (FKM)
– Composants potentiellement contaminés en contact avec le fluide de procédé
9.2
Élimination du système du spectromètre de masse
Les systèmes de spectromètre de masse Pfeiffer Vacuum contiennent des matériaux que vous devez
recycler.
1. Démontez les éléments du boîtier.
2. Démontez tous les composants individuels.
3. Démontez les composants électroniques.
4. Décontaminez les composants qui entrent en contact avec les gaz de procédé.
5. Séparez les composants en matériaux recyclables.
6. Recyclez les composants non contaminés.
7. Mettez au rebut le produit ou les composants de façon sûre en conformité avec toutes les directives applicables.
44/54
Solutions de service de Pfeiffer Vacuum
10
Solutions de service de Pfeiffer Vacuum
Nous offrons un service de première classe
Une longue durée de vie des composants du vide, associée à des temps d’arrêt réduits, sont ce que
vous attendez clairement de nous. Nous répondons à vos besoins par des produits efficaces et un service d’exception.
Nous nous efforçons de perfectionner en permanence notre compétence clé, à savoir le service liés aux
composants du vide. Et notre service est loin d’être terminé une fois que vous avez acheté votre produit
Pfeiffer Vacuum. Il ne démarre souvent qu’à partir de là. Dans la qualité Pfeiffer Vacuum reconnue, bien
évidemment.
Nos ingénieurs commerciaux et techniciens de service professionnels sont à votre disposition pour
vous assurer un soutien pratique dans le monde entier. Pfeiffer Vacuum offre une gamme complète de
services, allant des pièces de rechange d’origine aux accords de service.
Profitez du service Pfeiffer Vacuum
Qu'il s’agisse du service préventif sur place de notre service sur site, du remplacement rapide par des
produits de rechange comme neufs ou de la réparation dans un centre de service proche de chez
vous ; vous disposez d'une variété d’options pour maintenir la disponibilité de votre équipement. Vous
trouverez des informations détaillées ainsi que les adresses sur notre site web dans la section Pfeiffer Vacuum Service.
Des conseils sur la solution optimale sont disponibles auprès de votre interlocuteur Pfeiffer Vacuum.
Pour un déroulement rapide et efficace de la procédure de service, nous recommandons de suivre les étapes suivantes :
1. Télécharger les modèles de formulaire actuels.
─ Déclaration de demande de service
─ Demande de service
─ Déclaration de contamination
a) Démonter tous les accessoires et les conserver (toutes les pièces externes
montées telles que la vanne, le filtre d’arrivée, etc.).
b) Vidanger le fluide d'exploitation / lubrifiant si nécessaire.
c) Vidanger le fluide de refroidissement si nécessaire.
2. Remplir la demande de service et la déclaration de contamination.
ANFORDERUNG SERVICE
ERKLÄRUNG KONTAMINIERUNG
3. Envoyer les formulaires par e-mail, fax ou par courrier à votre centre de service local.
4. Vous recevrez une réponse de Pfeiffer Vacuum.
Envoi de produits contaminés
Aucune unité ne sera acceptée si elle est contaminée par des substances micro-biologiques, explosives
ou radioactives. Si les produits sont contaminés ou si la déclaration de contamination est manquante,
Pfeiffer Vacuum contactera le client avant de démarrer la maintenance. Par ailleurs, selon le produit et
le niveau de contamination, des frais de décontamination supplémentaires peuvent être facturés.
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Solutions de service de Pfeiffer Vacuum
5. Préparer le produit pour le transport conformément aux détails contenus dans la déclaration de contamination.
a) Neutraliser le produit avec de l’azote ou de l’air sec.
b) Fermer toutes les ouvertures avec des obturateurs étanches à l’air.
c) Sceller le produit dans un film de protection approprié.
d) Emballer le produit dans des conteneurs de transport stables appropriés uniquement.
e) Respecter les conditions de transport en vigueur.
ERKLÄRUNG KONTAMINIERUNG
6. Joindre la déclaration de contamination sur l’extérieur de l’emballage.
7. Envoyer ensuite le produit à votre centre de service local.
8. Vous recevrez un message de confirmation / un devis de la part de
Pfeiffer Vacuum.
Pour toutes les demandes de service, nos Conditions générales de vente et de livraison ainsi que nos
Conditions générales de réparation et de maintenance sont appliquées aux équipements et composants du vide.
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Informations de commande
11
Informations de commande
11.1 Commande de pièces
Commande de pièces détachées, d’accessoires ou de composants optionnels
► Toujours préciser les informations suivantes pour commander des pièces détachées, des accessoires ou des composants optionnels :
● Tous les détails de la plaque signalétique
● Description et référence de commande correspondant à la liste des pièces
11.2
Commande de pièces de rechange
Description
Référence
Unités à filaments chauffés
Unité filament chauffé pour source d’ions axiale (iridium yttrié)
PT 168 112
Unité filament chauffé pour source d’ions axiale (tungstène)
PT 168 111
Unité filament chauffé pour source d’ions à faisceau croisé (iridium yttrié)
PT 168 122
Unité filament chauffé pour source d’ions à faisceau croisé (tungstène)
PT 168 121
Unité filament chauffé pour source d’ions à grille (tungstène)
PT 168 161
Sources d’ions
Source d’ions axiale (iridium yttrié)
PT 168 212
Source d’ions axiale (tungstène)
PT 168 211
Source d’ions à faisceau croisé (iridium yttrié)
PT 168 222
Source d’ions à faisceau croisé (tungstène)
PT 168 221
Source d’ions à faisceau croisé (iridium yttrié), avec aimants
PT 168 232
Source d’ions à faisceau croisé (tungstène), avec aimants
PT 168 231
Source d’ions à faisceau croisé (iridium yttrié), étanche au gaz
PT 168 242
Source d’ions à faisceau croisé (tungstène), étanche au gaz
PT 168 241
Source d’ions à faisceau croisé (iridium yttrié), étanche au gaz, avec aimants
PT 168 252
Source d’ions à faisceau croisé (tungstène), étanche au gaz, avec aimants
PT 168 251
Source d’ions à grille (tungstène)
PT 168 261
Ensembles de câblage
Ensemble de câblage pour source d’ions axiale
PT 168 310
Ensemble de câblage pour source d’ions à faisceau croisé
PT 168 320
Ensemble de câblage pour source d’ions à grille
PT 168 360
Composants du système
EP 822
PT 168 500
SEM 217
PT 168 400
Câble
Câble source d’ions IS 816 - QMA 4x0, 1,5 m
PT 168 511 -T
Câble source d’ions IS 816 - QMA 4x0, 3 m
PT 168 512 -T
Câble source d’ions IS 816 - QMA 4x0, 10 m
PT 168 513 -T
Câble haute tension, 1,5 m
PT 168 521 -T
Câble haute tension, 3 m
PT 168 522 -T
Câble haute tension, 10 m
PT 168 523 -T
Câble d'axe de champ
PT 168 550 -T
Connexion HF QMH 800-x – QMA 4x0
PT 168 560 -T
Connexion QC 800 – QMH 800-x, 1,5 m
PT 168 531 -T
Connexion QC 800 – QMH 800-x, 3 m
PT 168 532 -T
Connexion QC 800 – QMH 800-x, 10 m
PT 168 533 -T
Connexion LAN 2 QC 800 – QMH 800-x, 1,5 m
PT 168 541 -T
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Informations de commande
Description
Référence
Connexion LAN 2 QC 800 – QMH 800-x, 3 m
PT 168 542 -T
Connexion LAN 2 QC 800 – QMH 800-x, 10 m
PT 168 543 -T
Ensembles de mise à niveau
Ensemble de mise à niveau 300 u
PT 444 770 -T
Ensemble de mise à niveau 512 u
PT 444 771 -T
Bloc d’assemblage
Bloc d’assemblage
Tab. 6:
48/54
Pièces de rechange pour QMA 4x0
PT 168 600
Caractéristiques techniques et dimensions
12
Caractéristiques techniques et dimensions
12.1
Fiche technique
Paramètre
Valeur
Surpression
Surpression admissible
≤ 2000 hPa (absolue)
Vide
Pression de fonctionnement (Faraday)
≤1 × 10-4 hPa dans la source d’ions
Pression de fonctionnement (SEM)
≤1 × 10-5 hPa dans la source d’ions
Sensibilité 8) 9)
Pression partielle détectable la plus petite (Faraday)
<10-11 hPa
Pression partielle détectable la plus petite (avec SEM 90° et compteur
électronique)
<10-15 hPa
Sensibilité pour l’air (Faraday)
>3 × 10-4 A/hPa
Sensibilité pour l’air (SEM)
> 200 A/hPa
Filtre de masse
QMA 400
Diamètre de tige
8 mm
Longueur de tige
200 mm
Matière de tige
Molybdène
QMA 430
Diamètre de tige
8 mm
Longueur de tige
200 mm
Matière de tige
Acier inoxydable
SEV 217
Amplification (nouvelle)
> 10 8 à 3,5 kV
Tension de service
1 – 3,5 kV
Tension de biais
≤ ±3,2 kV sur SEM
Nombre d’étages
17
Diviseur de tension
18 MΩ
Courant de sortie admissible
≤10-5 A
Température de dégazage
pour matière de dynode
≤ 400 °C
CuBe
Bride de raccordement
QMA 400
DN 63 CF
QMA 430
DN 63 CF
Raccordements de gaz (sources d’ions CB)
Faisceau croisé (étanche au gaz), avec un raccord axial
Alésage dans la céramique de verre pour tube
avec un diamètre extérieur de 3 mm
Température de dégazage
Sans câbles et plaques de raccord
≤ 400 °C
Avec aimant de collimation électronique
≤ 300 °C
Avec câbles et plaques de raccord
≤ 180 °C
Avec pré-amplificateur ou électromètre
≤ 50 °C
Matières dans le vide
Acier inoxydable, Mo, Al2O3, CuBe, Ni, W, iridium yttrié
8)
Valide pour QMA 400 sans SEM, CB-IQ avec aimant, émission 1 mA, ΔM10 = 1 u
9)
Largeur pic = 1 u à 10 % de la hauteur de pic
49/54
Caractéristiques techniques et dimensions
Paramètre
Valeur
Durée de vie du filament 10)
Tungstène
>10000 h
Iridium yttrié
>10000 h
Poids
QMA 400 (Faraday)
2,9 kg
QMA 400 (SEM 90°)
10,7 kg
QMA 430 (SEM 90°)
10,7 kg
Tab. 7:
Fiche technique
12.2 Dimensions
A
E
F
B
C
G
E
133
D
Fig. 19:
Dimensions avec SEM à décalage axial de 90°
Dimensions en mm
Dimension
[mm]
A
244
B
162
D
251
E
DN 63 CF
F
DN 63 CF
G
Ø 63
Tab. 8:
50/54
Dimensions
Source d’ions
C [mm]
H [mm] 11)
Axial
26
-
Faisceau croisé
35,5
23,5
10)
Valide pour p < 10-5 hPa, émission 1 mA et énergie électronique ≥70 eV dans une atmosphère non-oxydante
11)
Distance par rapport au centre du volume sensible
Caractéristiques techniques et dimensions
Source d’ions
C [mm]
H [mm] 11)
Faisceau croisé (étanche au gaz) 12)
48 13)
23,5
Grille
27
-
Tab. 9:
Dimensions des sources d’ions
11)
Distance par rapport au centre du volume sensible
12)
Avec raccord de gaz axial
13)
Sans conduite d’admission/alimentation de gaz : Diamètre externe 3 mm
51/54
Déclaration de conformité CE
La présente déclaration de conformité a été délivrée sous la seule responsabilité du fabricant.
Déclaration pour produit(s) du type :
Analyseur
QMA 4x0
Par la présente, nous déclarons que le produit cité est conforme aux Directives européennes suivantes.
Basse tension 2014/35/UE
Compatibilité électromagnétique 2014/30/UE
Restrictions d’utilisation de certaines substances dangereuses, 2011/65/UE (article 2,
numéro 4 d, e, et j)
Normes harmonisées et normes et spécifications nationales appliquées :
DIN EN 61010-1:2011-07
DIN EN 61326-1:2013-07
DIN EN 55011:2009 + A1:2010 (Classe A)
Signature:
Pfeiffer Vacuum GmbH
Berliner Straße 43
35614 Asslar
Allemagne
(Daniel Sälzer)
Directeur général
Asslar, 01/11/2022
Déclaration de Conformité UK
La présente déclaration de conformité a été délivrée sous la seule responsabilité du fabricant.
Déclaration pour produit(s) du type :
Analyseur
QMA 4x0
Nous déclarons par la présente que le produit cité satisfait à toutes les exigences applicables des Directives Britanniques suivantes.
Réglementation 2016 (Sécurité) sur les Equipements Electriques
Réglementation 2016 sur la Compatibilité Electromagnétique
Réglementation 2012 sur la Limitation de l'Utilisation de Certaines Substances Dangereuses dans les Equipements Electriques et Electroniques
Standards et spécifications appliqués :
EN 61010-1:2010 + A1:2019 + A1:2019/AC:2019
EN IEC 61326-1:2021
EN 55011:2016 + A1:2017 + A11:2020 + A2:2021
Le représentant autorisé du fabricant pour le Royaume-Uni et l'agent chargé de la constitution du dossier technique est Pfeiffer Vacuum Ltd, 16 Plover Close, Interchange Park,
MK169PS Newport Pagnell.
Signature:
Pfeiffer Vacuum GmbH
Berliner Straße 43
35614 Asslar
Allemagne
(Daniel Sälzer)
Directeur général
Asslar, 01/11/2022
*BG6018*
ed. A - Date 2503 - P/N:BG6018BFR
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