在微电子超纯水（UPW）应用中，水系统中的总有机碳（TOC）浓度极低，通常为亚ppb级。本文介绍如何优化微电子超纯水应用中的在线总有机碳分析，包括操作步骤指导。Sievers等厂商生产的分析仪，检测限均在0.02至0.03 ppb之间。典型的超纯水系统的TOC浓度在0.2至0.4 ppb之间，或者说仅比分析仪的检测限高一个数量级。当要测量的TOC浓度非常接近分析仪的检测时，我们可以优化分析仪的性能以获得理想的测量结果，但此时的校准方法必需有别于测量高TOC时所采用的校准方法。

　　硬件选择

　　Sievers专门为微电子应用设计了两款TOC分析仪—Sievers*M9e和500 RLe。虽然这两款分析仪有着相似的低浓度测量性能，但Sievers M9e使用酸剂和氧化剂，因而能测量2.5 ppm（2.5 ppm是Sievers 500 RLe的测量上限）以上的TOC值，还能测量高IC值，或测量pH不是中性的水样。酸剂和氧化剂会向样品中引入痕量有机物，本文稍后介绍对此的空白校正程序。如果不是特别需要使用酸剂和氧化剂，我们建议您在应用中使用Sievers 500 RLe分析仪。

　　Sievers 500 RLe有两种配置可供选择—“集成在线取样器（iOS，Integrated On-line Sampler）"和“不锈钢取样块（Stainless Steel Sample Block）"。iOS可以进行在线测量，并能在不切断样品连接的情况下将吸样样品或参考标样送入分析仪，非常便捷。iOS对校准和确认校准特别有用。由于后面提到的原因，对于测量低ppb和亚ppb的TOC分析仪来说，传统的校准意义不大。因此，我们建议在低ppb和亚ppb应用中使用配置不锈钢取样块的Sievers 500 RLe。取样块不仅能降低仪器成本，而且能形成更适合低ppb和亚ppb应用的封闭式取样系统。

　　校准和自动归零

　　影响分析仪校准的两个因素是“增益（gain）"和“偏移（offset）"。“增益"影响校准曲线的斜率，“偏移"影响校准曲线通过零点的位置。这两种因素对仪器分析性能的影响力的大小取决于超纯水系统的TOC浓度和分析仪的测量范围之间的关系。超纯水系统的TOC浓度越接近分析仪的检测限（或接近于零），自动归零在优化分析仪性能时所起的作用就越大，而校准的作用就越小（见图1）。

　　可以用低ppb或亚ppb TOC校准标样来校准要测量的范围吗？用于制备校准标样的样瓶，即便经过较严格的清洁，认证的TOC都仅低于10 ppb，因此无法用于制备亚ppb校准标样。此外，样瓶和校准标样的制备过程会给标样带来TOC误差（通常会增加几个ppb的TOC），因此校准标样仅在称重误差和测量误差可以忽略不计的几百ppb以上的范围有效。当分析仪在校准点附近工作时，调整上述浓度（如1 ppm校准）下的校准（增益）会对报告结果的准确性产生正面影响，但当分析仪在低于校准点几个数量级的浓度（接近于零）下工作时，调整校准就对报告结果的影响非常小。从图1中可以看出，将校准曲线移至最坏情况的校准上限或下限的时候，对亚ppb下的仪器响应没有影响。

　　Sievers M9e TOC分析仪试剂空白

　　不使用试剂的Sievers 500 RLe专用于测量亚ppb级的TOC值。Sievers M9e常用于高TOC应用，包括需要添加氧化剂来测量ppm级的TOC应用，或需要酸化样品和去除IC的高浓度无机碳的系统监测。在有些应用中，样品的TOC很低，但电导率或IC很高，这时就需要使用Sievers M9e的功能来进行理想的TOC测量。超纯水应用无需使用氧化剂，本文讨论的操作程序只适用于酸剂。Sievers M9e使用电子级酸剂，但电子级酸剂也会向样品中引入痕量的有机污染物，这些有机物对低浓度读数的影响虽小，但仍不可忽视。Sievers M9e（固件1.06及更高版本）带有自动酸剂空白（Reagent Blank）程序，能测量酸剂实际产生的有机污染物的量，并根据所选流量来应用偏移量，从而将有机污染物从报告的TOC值中扣除。各个酸剂盒所产生的痕量有机污染物稍有不同，每次在安装新酸剂盒后，都需要运行试剂空白程序。

提供商	威立雅Sievers分析仪	下载次数	12次
资料大小	354.2KB	资料类型	PDF 文件 免费下载该资料
资料图片	--	浏览次数	378次