otomasyon-dergisi-sayı-75

Bir sualtı kütle spektrometresinin yerinde kullanımı,
denizaltı kaynaklarının lokalizasyonu için uygundur.
Başlıca avantajları, yüksek konsantrasyonlarda kısa
yanıt süresi ve diğer yöntemlere kıyasla çözünmüş gaz
konsantrasyonlarının 750 kata kadar daha yüksek ölçüm
hızıdır. Veri yoğunluğu ne kadar yüksek olursa metan
kaynaklarının haritalanması da o kadar doğru olur.
Hassas, hızlı ve kullanıcı dostu
UWMS, örnekleme için bir membran giriş sistemi ve suda
çözünebilen gazların ve hafif hidrokarbonların ölçüldüğü
bir sensör ünitesinden oluşur. Sensörün çekirdeği bir kütle
spektrometresidir. Örneğin Alfred Wegener Enstitüsü
Helmholtz Kutup ve Deniz Araştırmaları Merkezi (AWI),
araştırmaları için INFICON’un Transpector® CPM’sine
güveniyor. INFICON sistemi, doğruluğu ve hızıyla veri
stabilitesine ve kullanıcı dostu olmasına önemli katkı
sağlar.
Güney Atlantik’te sefer
Örneğin, Aralık 2022’de araştırma gemisi Polarstern, bir
su altı kütle spektrometresi kullanarak Güney Atlantik’teki
metan kaynaklarını araştırdı. Gemide: 2005’ten bu yana
AWI Deniz Jeokimyası Departmanında UWMS projesinde
yer alan bilim adamı Dr. Torben Gentz. Bugünkü sistemin
orijinal cihazla çok az ilgisi var. Örneğin kontrol sistemi
ve vakum pompaları yeni. Gentz, “Ancak geriye kalan tek
bileşen INFICON’un Transpector® CPM’sidir” diyor.
Araştırma
sistemleri, yarı iletken üretiminde, SEMI sektöründe
proses izleme ve kontrolün yanı sıra kontaminasyon izleme
için de kullanılır. Ancak CPM sistemleri araştırma, kimya,
malzeme analizi ve fizik alanlarında da kullanılmaktadır.
Kapalı iyon kaynağının avantajı burada ortaya çıkıyor.
Doğrudan proses vakumunda (proses basıncı) veya açık
iyon kaynağına göre çok daha yüksek bir basınçta iyonize
etmek için kullanılabilir. CPM’de kurulu diferansiyel
pompa sistemi bir ön şarttır. Bu, atmosferden yüksek
vakuma kadar geniş bir analiz basıncı aralığını kapsamak
için kullanılabilecek değişken, değiştirilebilir bir giriş
sistemi ile desteklenebilir.
Avantajı: kapalı iyon kaynağı
AWI gibi özel uygulamalar da kapalı iyon kaynağından
yararlanır. Burada proses gazı, açık iyon kaynağına göre
daha yüksek bir basınçta iyonize edilir. Daha yüksek
iyon verimi elde edilir, daha fazla sayıda yüklü parçacık
kütle-yük oranına göre dört kutuplu olarak ayrılabilir ve
görüntülenebilir. Steffen Tippmann, “Sonuç, araştırma
veya süreç kontrolünde daha ileri işlemler için çok daha
kesin ve ayrıntılı bir ifadedir” diye özetliyor.
Su yüzeyindeki gaz kabarcıkları
Dr. Torben Gentz’e göre atmosfere ulaşan metan oranı
araştırma açısından çok önemli. Su yüzeyindeki gaz çıkış
noktaları ne kadar yoğunsa ve bunların üzerindeki su
sütunu farklı su kütleleriyle ne kadar az katmanlanırsa,
yüzeye o kadar fazla metan nüfuz eder. Verilerin
toplanması ve işlenmesi, Hükümetlerarası İklim Değişikliği
Paneli’nin (IPCC) Değerlendirme Raporu’nu beslediği için
temel önemdedir. Sonuçta okyanusların küresel iklim
sistemindeki rolünü belirlemek için güvenilir ölçüm
yöntemlerine ihtiyaç var.
Yarı iletken üretiminde kanıtlanmış
INFICON Servis Müdürü Steffen Tippmann, “Ancak metan
kaynaklarına yönelik araştırmalar tek uygulama değil”
diyor. Transpector Kompakt Proses Monitörü (CPM)
Makine & Otomasyon & Robotik / Mart - Nisan 2024 11