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超纯氧中甲烷杂质的监测（应用手册）
氧气因其极易形成氧化物的高反应特性，在钢铁工业、医疗保健行业、食品工业等诸多领域发挥着重要作用。其中半导体行业的栅极介电层形成/栅极电极形成工艺尤为关键，该应用领域专门使用超高纯氧（UHPO）。UHPO 的纯度通常达到 99.9995%或更高，主要通过空气分离装置（ASU）生产。
进入空分装置(ASU)的大气经压缩后通过所谓的"冷箱"。在此过程中，氧气、氮气和氩气等主要空气组分根据不同沸点被液化分离。为确保操作安全并进一步提高最终产品纯度，工艺流程末端还设有额外的纯化单元。
为确保工艺正常运行，需采用多种分析设备。针对甲烷(CH4)测量，通常使用氢火焰离子化检测器(FID)，但这种测量方法存在诸多挑战，例如：
图2：空分过程示意图
GA-370 痕量气体分析仪内置的红外光源的光束通过气室到达检测器。在测量过程中，电磁阀交替地将样气和参比气体引入到分析仪的测量气室中。与气室中充满参比气体时的情况相比，当气室中充满样气的时候，样气中的CO、CO2以及CH4 会引起到达检测器的光强度的不同。检测器检测到的两种气体对光的吸收差异，使检测器薄膜发生偏转而振动。采用这种测量技术能省去光学斩波器和光学调整的需要，消除零点漂移。
双向交替流动使样气和参比气体交替流入两个气室中，传感器产生的膜片位移是双向的，信号更强，因此能达到更低检出限和更高分辨率。
即使在测量高纯度气体中痕量杂质浓度时，这种无零点漂移的测量方法也能提供长期稳定性和低噪声水平。
痕量气体分析仪
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