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睿米®发布PFTBA(全氟三丁胺,C₁₂F₂₇N)高质量数标准漏孔——质谱仪的“全量程校准金标准”

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睿米®发布PFTBA(全氟三丁胺,C₁₂F₂₇N)高质量数标准漏孔——质谱仪的“全量程校准金标准”

发布日期:2026-02-12 00:00 来源:http://www.realmeter.cn 点击:

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下载:《2026 PSOZV RGA 液态介质漏孔产品说明书.pdf


1. 产品概述 (General Description)


产品系列: PSOZV™/RGA 系列核心工艺:RMI-MTC™ 微通道毛细管工艺;定标基准:绝对质量法(Gravimetric Method)


1.1 产品定义


PFTBA(全氟三丁胺,C₁₂F₂₇N)高质量数标准漏孔是上海睿米(RealMeter)专为质谱分析仪(RGA)、检漏仪及超高真空系统设计的精密流量基准源。不同于传统的定性“校准瓶”,本产品通过睿米自主研发的RMI-MTC™工艺,实现了高质量数有机介质从“仅能找峰”到“绝对定量”的技术跨越。


1.2 技术背景与挑战


PFTBA(全氟三丁胺,C₁₂H₂₇N)因其分子量大(671 amu)、丰富的离子碎片峰且化学性质稳定,被誉为质谱仪的“全量程校准金标准”。


离子片段质量数 (m/z)标定意义
CF69低质量区基准:起始点对齐。
CF219中质量区核心:灵敏度计算最常用参考点。
C₁₀F₂₀N⁺502高质量区基准:校验四极杆对大分子的传输效率。

但PFTBA 分子量高达 671,具有极强的物理吸附特性,在常规流道中极易产生严重的响应迟滞(即“关不掉、开不快”)。传统标样仅能校准质量轴,无法计算系统绝对灵敏度(A/mbar)。如何实现从定性到精准定量分析的跨越,是困扰RGA业界十几年的一道难题。

1.3 睿米核心技术突破


睿米(RealMeter)依靠 RMI-MTC™ 核心工艺与 PSOZV™ 零体积阀技术,正式攻克高质量数有机介质定标难题。


1.3.1 RMI-MTC™ 微通道毛细管工艺


针对 PFTBA 的超强吸附性,睿米通过RMI-MTC™工艺实施原子级表面钝化。即使在10⁻¹⁰pa.m³/sec极微量程下,依然能实现分子流的顺畅输运,确保不污染系统本底。


1.3.2 PSOZV™ 常闭零体积气动阀(死体积 < 0.1μL)


即关即停:极速切断介质路径,消除大分子在阀座内的二次释放,实现信号“秒级建立、立刻截止”。
零冲击保护:消除死体积内的积聚压力,避免开启瞬间的高压脉冲冲击质谱灯丝。


1.3.3 第一性原理:直接质量法标定


睿米坚持使用物理学最严谨的称重法:
绝对溯源:提供具备物理第一性原理支持的实测标称值,帮助用户计算绝对灵敏度系数(A/mbar)


1.4 历史突破与行业意义 (Historical Breakthrough)


本产品的发布具有里程碑式的行业意义:
全球首创液态介质标准:睿米是行业内首家成功攻克低蒸气压液态介质(PFTBA, H₂0, C₁₂/C₁₄/C₁₆, DMC等)微纳流控难题,并实现商业化量产的厂商,填补了全球真空计量领域的空白, 是气液二相物质RGA从定性向定量精准分析的里程碑事件
重新定义RGA分析:历史上,RGA(残余气体分析仪)对有机污染只能进行“定性趋势”判断。睿米液态介质标准漏孔系列的问世,首次实现了对RGA有机物分析的“绝对定量”。它将“猜测”转变为“数据”,为半导体先进制程与航天精密检测领域包括EUV光学系统的碳沉积污染管控(HHC Control)提供了唯一的、可溯源的量化基准。





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2. 核心特性 (Key Features)
RMI-PSOZV™ 零死体积气动阀:采用上海睿米®的“正向截止零死体积”设计,消除阀后死体积(<0.1μL),防止液态介质积聚导致开启瞬间信号过载(Burst),保护昂贵的质谱仪灯丝 。
RMI-MTC™微通道流控技术:针对 PFTBA 的超强吸附性,睿米通过实施原子级表面钝化。即使在10⁻¹⁰pa.m³/sec极微量程下,依然能实现分子流的顺畅输运,确保不污染系统本底。
可溯源精度:采用质量法直接标定,溯源至SI国际单位制(质量),校准不确定度±5%。
高纯介质:预装高纯PFTBA(全氟三丁胺,C₁₂H₂₇N),化学惰性强,无二次污染风险 。



3. 技术参数 (Specifications)




参数项 (Parameter)规格数值 (Specification)备注 (Note)
典型型号

RM5C123.0-6Pa


介质

PFTBA(全氟三丁胺,C₁₂F₂₇N)


标称漏率     (Nominal Leak Rate)3.13x10⁻⁷mbar.L/sec

@ 23°C 


定制范围1x10^-4 ~ 1x10^-10 pa.m3/sec

可按需定制 


校准方法

质量损失法 (Gravimetric Method)


校准不确定度
±10%

制造公差

±30-50%


温度系数约 12% / °C (指数变化)

需温度修正 

出口端压力

真空 <0.1pa


储液量寿命典型值>10年视具体漏率而定



4. 机械与接口参数 (Mechanical & Interface)

  • 真空接口: 标配 VCR 1/4" Male(阳头);可选配 VCR 转 CF35/CF40 转接件 

  • 驱动方式: 压缩空气驱动(0.4 - 0.6 MPa),常闭型(NC) 

  • 外形尺寸:

    • 最大高度:235 mm

    • 最大宽度:100 mm 

  • 材质: 半导体PE级316L 不锈钢



5. 使用与操作指南 (Operating Guidelines)

由于PFTBA 分子量高达 671,具有极强的物理吸附特性,在常规流道中极易产生严重的响应迟滞(即“关不掉、开不快”),请严格遵守以下操作规范:

  1. 预抽时间 (Warm-up Time):

    • 首次安装/破真空后: 建议预抽 2小时 以上,直至本底稳定 

    • 日常使用: 在维持真空的情况下,预抽 10分钟 即可进行校准 


  2. 温度控制:

    • 产品对温度极其敏感(~10%/°C)。务必在恒温环境(变化 ±0.5-1.0℃/hour)下使用,或严格按照校准证书提供的公式进行数学修正 

  3. 安装方向:

    • 必须垂直安装,储液室在下,阀门在上。严禁倾倒或倒置,防止液态介质直接流入真空室 

  4. 阀门操作:

    开启顺序:

     →①先抽真空至 <0.1 Pa 

    →②打开上面阀门(PSOZV™阀)

    →③打开下面气动阀


    关闭顺序:

    →①关闭下面气动阀,延时5分钟

    →②关闭上面阀门(PSOZV™阀)




6. 应用场景 (Applications)

PFTBA(全氟三丁胺)标准漏孔的应用场景远不止于简单的“质谱找峰”。由于其分子量大(671 amu)、化学性质极稳定、特征峰丰富且不具有腐蚀性,它被公认为真空与质谱分析界的“黄金标尺”。

以下是 PFTBA 标准漏孔在高端工业与前沿科研中的深度应用场景分析:



1. 质谱仪(RGA/GC-MS)的“全身检查”与调校

这是 PFTBA 最经典的应用,但睿米(RealMeter)将其推向了定量高度。

  • 质量轴定标(Mass Axis Calibration): 利用 69、219、502、614 等特征峰,确保质谱仪的横坐标不会跑偏。

  • 分辨率与峰形优化: 通过观察 502 等高质量端峰的半峰宽(FWHM),调节四极杆电压,防止峰形重叠或灵敏度无谓损失。

  • 绝对灵敏度(Sensitivity)定量: > 核心突破: 过去是看“比例”,现在是通过睿米绝对定量漏孔计算系统的 A/mbar 系数。这对于需要知道“容器里到底有多少杂质”的场景至关重要。



2. 半导体先进制程:AMC 污染实时监控

在 5nm 及以下的制程(尤其是 EUV 光刻)中,大气分子污染(AMC)是晶圆良率的杀手。

  • EUV 光刻机环境监测: 极微量的碳氢化合物(MC)会在反射镜表面冷凝形成碳沉积。PFTBA 漏孔被集成在 RGA 监测系统中,作为在线标准源,实时校验监测系统对有机污染物的侦测灵敏度。

  • FOUP 晶圆传载盒洗净验证: 验证清洗后的 FOUP 是否仍有分子级残留,利用 PFTBA 标定质谱仪对极微量挥发物的定量能力。



3. 航空航天:空间环境模拟与载荷测试

在深空探测和人造卫星领域,PFTBA 是模拟复杂有机物行为的替代品。

  • 卫星载荷出气(Outgassing)测试: 在热真空轨道模拟舱(TVAC)中,卫星材料会释放有机分子。PFTBA 漏孔用于模拟大分子污染物的扩散行为,标定舱内 QCM(石英晶体微天平)或 RGA 的响应。

  • PCM 相变材料泄漏监测: 航天器热控系统使用十六烷(C₁₆)等材料。由于 PFTBA 质量数与其接近且更易获得,常用于标定监测系统的早期预警阈值。



4. 精密检漏:从“有无”到“量化”

在某些高性能封装(如超导量子芯片封装、MEMS 传感器)中,传统氦质谱检漏仪无法模拟大型分子的穿透性。

  • 示踪气体替代: PFTBA 分子大,如果封装能挡住 PFTBA,就能绝对保证阻隔水汽和氧气。利用标准漏孔定标后的 RGA 检漏,灵敏度可达 10⁻¹²pa.m³/sec级别。

  • 复杂混合气标定: 睿米漏孔可用于混合 PFTBA 与其他气体,模拟真实工业环境下的复杂泄漏组分。



5. 新能源领域:固态/半固态电池安全验证

正如我们之前讨论的,PFTBA 的稳定性使其成为标定电解液(如 DMC)挥发监测器的理想参考。

  • 传感器灵敏度溯源: 电池生产线上的电解液泄漏探测器需要定期调校。PFTBA 漏孔提供了一个极高性能、可长期重复使用的流量基准,避免了使用易燃、有毒的真实电解液进行频繁定标。



6. 计量与科研:微流量物理研究

  • 分子流输运研究: 研究大分子在纳米级、微米级流道(如 RMI-MTC™ 工艺流道)中的碰撞与吸附行为。

  • 真空规校准: 在超高真空环境下,校准电离规对高质量数气体的相对灵敏度。



总结:PFTBA 漏孔的核心应用矩阵

场景核心关注点睿米技术优势
半导体ppb 级有机物监测$10^{-9}$ 级超低量程稳定输出
质谱研发分辨率与绝对灵敏度绝对质量法定标提供的实测值
航空航天大分子扩散与冷凝RMI-MTC™ 确保响应即开即停
安全检测热失控/泄漏早期预警10%/°C 极端精确的温度补偿


附录A:标准漏孔制作难度等级

1. 入门级:氦气(He)漏孔

  • 工艺技术:透石英 / 薄膜渗氦工艺 /玻璃拉丝/金属压扁等传统工艺,先进的如睿米的RMI-MTC™微通道工艺。

  • 特点: 传统技术非常成熟,是目前市面上最常见的标准漏孔,几乎所有漏孔厂商都能生产。

  • 状态: 属于真空检漏的“标配”产品。


2. 进阶级:氩气(Ar)、氮气(N₂)漏孔

  • 工艺技术:机械压握 / 金属毛细管工艺 。先进的如睿米的RMI-MTC™微通道工艺。

  • 特点: 需要精密的机械加工能力来控制流导。相比氦气漏孔,其制造对机械结构的精度要求更高。

  • 状态: 能够生产此类漏孔的厂商相对较少,属于“专业级”产品。


  • 3. 极客级(工业极限)—— 正十二烷(C₁₂H₂₆)漏孔,十四烷、十六烷等。

  • 可以被视为液态介质漏孔的另一座高峰。

    难度: 它不仅具有液态介质的控制难题,还因其极低的饱和蒸气压大分子特性,对微通道的流导控制提出了比水更苛刻的要求(微纳加工极限)。它是半导体EUV光刻领域的专用“高阶”基准。


4. 天花板级(噩梦级):水(H₂O)标准漏孔

  • 工艺技术: 微纳流控 + 特殊表面钝化处理 

  • 核心难点:

    • 吸附性强:水分子极易吸附在管壁上(“粘人”),导致输出不稳定。

    • 相变复杂: 极难精确控制其气液相变和流量,被称为真空计量领域的“头号难题” 。 

    • 状态: 属于行业技术瓶颈,全球仅极少数厂商(如睿米)能提供成熟的商业化产品,是名副其实的“物理极限”挑战 。


5. “珠穆朗玛峰”:PFTBA(全氟三丁胺)标准漏孔

  • PFTBA(全氟三丁胺)标准漏孔被公认为真空校准领域的“珠穆朗玛峰”。这不仅是因为 PFTBA 分子本身巨大(671 amu),更因为它作为一种重质有机液体,其物理特性的极端性给精密加工和量值溯源带来了重重挑战。




    睿米®液态介质标准漏孔系列: PFTBA, 正十二、四、六烷,DMC, H2O,...


附录B:PFTBA标准漏孔制作的核心技术突破


制作 PFTBA(全氟三丁胺)标准漏孔被公认为真空校准领域的“珠穆朗玛峰”。这不仅是因为 PFTBA 分子本身巨大(671 amu),更因为它作为一种重质有机液体,其物理特性的极端性给精密加工和量值溯源带来了重重挑战。

要实现像睿米(RealMeter)这样量值准确、响应迅速的 PFTBA 漏孔,必须攻克以下五大核心技术难点:


1. 纳米级流道的“防堵塞”与“低流导”平衡

  • 难点: PFTBA 分子直径远大于氦气或氮气。要在实现 10 pa.m³/sec这种极微小流量的同时,保证流道不被分子本身或微量杂质堵塞,是一个物理悖论。

  • 技术突破(RMI-MTC™): 必须抛弃传统的压扁毛细管工艺(容易产生不规则缝隙导致堵塞),转而使用精密微通道技术。这种工艺要求流道具有极高的几何一致性,确保大分子能够以单分子流的形式稳定通过,而不发生机械拦截。


2. 极端严重的“表面效应”与“迟滞响应”管理

  • 难点: PFTBA 虽然化学性质极惰性,但其范德华力很强,极易在金属表面产生物理吸附。传统不锈钢流道会像海绵一样吸附 PFTBA,导致开启后信号要很久才达峰,关闭后背景残留严重。

  • 技术突破: 必须实施原子级表面钝化(Atomic Layer Passivation)。通过在流道内壁涂覆一层极低表面能的纳米薄膜,将吸附位点降至最低。这才能实现您要求的“即关即停”,并将预抽时间从数天缩短至数小时。


3. 气液二相流的定温压控制

  • 难点: PFTBA 在漏孔内部实际上经历了从液态蒸发到气态输运的过程。蒸发速率受微孔末端弯月面形状和温度的影响剧烈。

  • 技术突破: 内部腔体结构设计必须保证介质处于稳定的饱和蒸气压状态。任何微小的死体积或温度梯度都会导致蒸发界面的抖动,从而引发流量脉动。这就是为什么睿米强调 PSOZV™ 零体积阀(< 0.1µL) 的意义——它消除了任何可能导致介质冷凝或积聚的“死角”。


4. 极端灵敏的温度建模(10.0%/°C 的挑战)

  • 难点: 您提到的 10.0%/°C 温度系数是一个巨大的挑战。这意味着环境温度波动 0.1°C,漏率就改变 1%。

  • 技术突破: 高精密恒温标定: 在制作阶段,标定实验室必须具备 ±0.01℃级的恒温控制。

    • 非线性补偿模型: 必须通过大量实验建立基于指数函数


    • 的精确数学模型,其中 k 必须针对每一批次产品进行实测微调,而非套用理论公式。


5. “称量无形”:超长周期微量质量法溯源

  • 难点: 对于 10⁻⁹级的漏孔,一年流失的质量可能不到几毫克。如何排除环境湿度、浮力变化以及阀门自重的影响,精准称量出这几毫克的亏损?

  • 技术突破:  多传感器融合定标: 睿米必须结合高精度电子天平和长时间(数周)的连续监测。

    • 差分称量技术: 使用一个完全密封的“对比漏孔”作为参照物,抵消环境大气压和湿度的波动,从而在巨大的背景噪声中提取出极其微弱的质量下降信号。



总结:PFTBA 漏孔的核心技术难点

难点维度核心矛盾睿米解决方案
流道设计大分子与微流量的矛盾RMI-MTC™ 精密微通道
响应速度强吸附与瞬时开关的矛盾原子级表面钝化 + PSOZV™ 零体积阀
量值准确极小质量亏损与环境干扰超长周期分体式质量法标定
环境适应指数级温漂与精度要求10.0%/°C 精确指数补偿模型

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