电导率探测器和包括其的离子色谱系统技术方案

本发明专利技术提供电导率探测器和包括其的离子色谱系统。该电导率探测器包括流动通道、电极布置和探测器。流动通道具有管形状，该管形状具有包括离子组分的溶液流动通过其的通道直径。电极布置在流动通道上并且包括至少一阳极和至少一阴极。阳极和阴极间隔开小于或等于通道直径的电极间隙。探测器连接到电极布置以探测离子组分的电导率。

Conductivity detector and ion chromatography system including the same

The present invention provides conductivity detectors and ion chromatography systems including the same. The conductivity detector includes a flow channel, an electrode arrangement, and a detector. The flow channel has a tube shape having a channel diameter comprising a solution of an ionic component flowing through it. Electrodes are disposed on the flow passage and include at least one anode and at least one cathode. An electrode gap between an anode and a cathode spaced less than or equal to the diameter of a channel. The detector is connected to the electrode arrangement to detect the conductivity of the ionic component.

【技术实现步骤摘要】
电导率探测器和包括其的离子色谱系统
在此描述的一个或多个实施方式涉及电导率探测器和包括电导率探测器的离子色谱系统。
技术介绍
超纯水(UPW)已经被用于半导体器件的各种制造工艺。当使用UPW时，杂质的离子浓度已经成为焦点并因此经常受到小心的监视，尤其在小尺寸的高度集成半导体器件的制造期间。用于UPW监视的一种方法涉及使用离子色谱执行组分分析。离子色谱可以通过在分离柱中分离UPW中的离子组分而执行。然后，每个离子组分的电导率通过电导率探测器被探测。之后，基于对于每个离子组分的探测到的电导率执行定性分析和定量分析。电导率探测器可以从处于十亿分率(ppb)的最大浓度程度的UPW探测离子组分。因此，从具有低于某程度的ppb或处于万亿分率(ppt)的程度的浓度的UPW探测离子组分可能是不准确的。当UPW的浓度非常小(例如，低于某个水平的ppb)时，更大的UPW样品可以提供到电导率探测器以图增加探测准确性。然而，提供更大的UPW样品增加进行电导率探测的时间和成本。
技术实现思路
根据一个或多个实施方式，一种电导率探测器包括：流动通道，具有管形状，该管形状具有包括离子组分的溶液流动通过其的通道直径；在流动通道上的电极布置，电极布置包括间隔开电极间隙的至少一阳极和至少一阴极，该电极间隙小于或等于通道直径；和探测器，连接到电极布置以探测离子组分的电导率。流动通道可以包括：入口，被阳极围绕并且溶液流动到其中；出口，被阴极围绕并且溶液从其流出；和流动单元，在入口和出口之间并且溶液穿过该流动单元以提供从入口到出口的离子流。电极间隙可以基本上是通道直径的0.3至1.0倍。入口、出口和流动单元可以具有基本上相同的直径，使得流动通道具有沿着离子流的流动路径的一致的通道直径。探测器可以基于以下等式通过放大常数放大电导率：其中k表示放大常数，D表示流动通道的通道直径，Dref表示流动通道的参考直径，d表示电极间隙，γd表示电极间隙的减小比率，以及γD表示通道直径的增大比率。入口和出口每个可以具有第一直径，流动单元可以具有大于第一直径的第二直径，使得流动单元具有比入口和出口的体积大的体积。电极间隙可以基本上在0.3mm至0.8mm的范围中，通道直径可以基本上在0.5mm至0.8mm的范围中。电导率探测器可以包括在阳极和阴极之间的绝缘体，其中绝缘体具有围绕流动通道的管形状。电导率探测器可以包括补充电极，用于减小在电极处的极化。补充电极可以包括：第一电极，在流动通道上并且与阳极间隔开，和第二电极，在流动通道上并且与阴极间隔开。在溶液中的离子组分可以包括正离子或负离子之一，溶液可以包括在其中溶解微量的离子组分的水溶液。正离子可以包括锂离子(Li+)、钠离子(Na+)、钾离子(K+)、或铵离子(NH4+)中的一个，负离子可以包括氟离子(F-)、氯离子(Cl-)、溴离子(Br-)、亚硝酸根离子(NO2-)、硝酸根离子(NO3-)、磷酸根离子(PO43-)、硫酸根离子(SO42-)、羧基(COOH-)或有机酸中的一个。根据一个或多个其他实施方式，一种离子色谱系统包括：样品供应器，用于供应样品溶液到洗脱液流中，由此产生在其中溶解一类型的多个离子组分的多组分溶液，该洗脱液是离子色谱的流动相；分离柱，从多组分溶液顺序地分离离子组分以产生具有单一类型的离子组分的单组分溶液，并且按时间顺序而顺序地排出多个单组分溶液；和电导率探测器，基于离子组分的电导率探测在单组分溶液中的离子组分的浓度。电导率探测器包括：流动通道，具有管形状，该管形状具有单组分溶液流动穿过其的通道直径；电极布置，在流动通道上并且包括间隔开电极间隙的至少一阳极和至少一阴极，该电极间隙小于或等于通道直径；和探测器，连接到电极布置以探测在单组分溶液中的离子组分的电导率。离子色谱系统可以包括：洗脱液供应器，具有洗脱液储存器以存储洗脱液，和输送泵，用于从洗脱液储存器输送洗脱液穿过分离柱和电导率探测器。样品供应器可以包括：样品分配器，用于以恒定速度将固定分析量的样品溶液提供到样品回路；和自动注入器，将样品回路的样品溶液自动注入到洗脱液流动路径。分离柱可以包括作为离子色谱的固定相的离子交换树脂，在多组分溶液中的离子组分根据离子组分的每个与离子交换树脂的树脂之间的键合强度而被顺序地分离。流动通道可以包括：入口，被阳极围绕并且连接到分离柱，单组分溶液流入到分离柱中；出口，被阴极围绕并且单组分溶液穿过其流出；和流动单元，在入口和出口之间并且单组分溶液穿过该流动单元以提供从入口到出口的离子流。入口、出口和流动单元可以具有基本上相同的直径，使得流动通道具有沿着离子流的一致的通道直径。入口和出口每个可以具有第一直径，流动单元可以具有大于第一直径的第二直径，使得流动单元具有比入口和出口的体积大的体积。离子色谱系统可以包括：抑制器，在分离柱和电导率探测器之间以去除具有与单组分溶液的离子组分相反的极性的噪声离子，抑制器用于从单组分溶液中的离子组分的电导率的信号去除噪声。根据一个或多个其他实施方式，一种探测器包括：通道；在通道上的第一电极；和在通道上的第二电极，其中通道传送包括离子组分的溶液，其中在第一电极和第二电极之间的间隙小于或等于通道的横截面尺寸，其中第一和第二电极用于产生指示离子组分的电导率的探测信号，探测器的探测准确性基于第一电极与第二电极之间的间隙以及通道的横截面尺寸。改变间隙或横截面尺寸中至少一个可以改变离子组分的电导率。通道的横截面尺寸从通道的入口到出口可以是基本一致的。横截面尺寸可以是通道的直径。在第一电极和第二电极之间的间隙可以小于通道的横截面尺寸。附图说明通过参考附图详细描述示范实施方式，多个特征对本领域技术人员而言将变得明显，其中：图1示出电导率探测器的实施方式；图2示出电导率探测器的另一实施方式；图3示出电导率探测器的另一实施方式；和图4示出离子色谱系统的实施方式。具体实施方式现将在下文参考附图更充分地描述示例实施方式；然而，它们可以以不同的形式实现且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。而是，提供这些实施方式使得此公开彻底和完整，并将向本领域技术人员充分传达示范性的实施。实施方式可以组合以形成附加的实施方式。在附图中，为了图示清楚可以夸大层和区域的尺寸。还将理解的是，当层或元件被称为“在”另一层或基板“上”时，它可以直接在另一层或基板上，或者也可以存在中间层。此外，将理解的是，当层被称为在另一层“下面”时，它可以直接在另一层下面，也可以存在一个或多个中间层。另外，还将理解的是，当层被称为在两个层“之间”时，它可以是该两个层之间唯一的层，也可以存在一个或多个中间层。相同的附图标记通篇涉及相同的元件。可以理解当元件被称为在另一元件“上”、“连接到”、“电连接到”或“联接到”另一元件时，它可以直接在其他元件上、直接连接到、直接电连接到或直接联接到其他元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接”在另一元件“上”、“直接连接到”、“直接电连接到”或“直接联接到”另一元件时，则没有中间元件存在。如这里所用，术语“和/或”包括相关列举项目的一个或多个的任何和所有组合。将理解的是，虽然术语第一、第二、第三等可以在此用来描述不同的元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电导率探测器，包括：流动通道，具有管形状，所述管形状具有包括离子组分的溶液流动通过其的通道直径；在所述流动通道上的电极布置，所述电极布置包括间隔开电极间隙的至少一阳极和至少一阴极，所述电极间隙小于或等于所述通道直径；和探测器，连接到所述电极布置以探测所述离子组分的电导率。

【技术特征摘要】
2015.10.20 KR 10-2015-01458881.一种电导率探测器，包括：流动通道，具有管形状，所述管形状具有包括离子组分的溶液流动通过其的通道直径；在所述流动通道上的电极布置，所述电极布置包括间隔开电极间隙的至少一阳极和至少一阴极，所述电极间隙小于或等于所述通道直径；和探测器，连接到所述电极布置以探测所述离子组分的电导率。2.如权利要求1所述的电导率探测器，其中所述流动通道包括：入口，被所述阳极围绕并且所述溶液流动到其中；出口，被所述阴极围绕并且所述溶液从其流出；和流动单元，在所述入口和所述出口之间并且所述溶液从该流动单元穿过以提供从所述入口到所述出口的离子流。3.如权利要求2所述的电导率探测器，其中所述电极间隙是所述通道直径的0.3至1.0倍。4.如权利要求2所述的电导率探测器，其中所述入口、所述出口和所述流动单元具有基本上相同的直径，使得所述流动通道具有沿着所述离子流的流动路径的一致的通道直径。5.如权利要求4所述的电导率探测器，其中所述探测器基于以下等式通过放大常数放大所述电导率：其中k表示所述放大常数，D表示所述流动通道的所述通道直径，Dref表示所述流动通道的参考直径，d表示所述电极间隙，γd表示所述电极间隙的减小比率，以及γD表示所述通道直径的增大比率。6.如权利要求2所述的电导率探测器，其中：所述入口和所述出口每个具有第一直径，和所述流动单元具有大于所述第一直径的第二直径，使得所述流动单元具有比所述入口和所述出口的体积大的体积。7.如权利要求1所述的电导率探测器，其中：所述电极间隙在0.3mm至0.8mm的范围中，和所述通道直径在0.5mm至0.8mm的范围中。8.如权利要求1所述的电导率探测器，还包括：在所述阳极和所述阴极之间的绝缘体，其中所述绝缘体具有围绕所述流动通道的管形状。9.如权利要求1所述的电导率探测器，还包括：补充电极，用于减小在所述电极处的极化。10.如权利要求9所述的电导率探测器，其中所述补充电极包括：第一电极，在所述流动通道上并且与所述阳极间隔开，和第二电极，在所述流动通道上并且与所述阴极间隔开。11.如权利要求1所述的电导率探测器，其中：在所述溶液中的所述离子组分包括正离子或负离子之一，和所述溶液包括在其中溶解微量的所述离子组分的水溶液。12.如权利要求11所述的电导率探测器，其中：所述正离子包括锂离子(Li+)、钠离子(Na+)、钾离子(K+)、或铵离子(NH4+)中的一个，和所述负离子包括氟离子(F-)、氯离子(Cl-)、溴离子(Br-)、亚硝酸根离子(NO2-)、硝酸根离子(NO3-)、磷酸根离子(PO43-)、硫酸根离子(SO42-)、羧基(COOH-)或有机酸中的一个。13.一种离子色谱系统，包括：样品供应器，用于供应样品溶液到洗脱液流中，由此产生在其中溶解一类型的多个离子组分的多组分溶液，该洗脱液是离子色谱的流动相；分离柱，从所述多组分溶液顺序地分离所述离子组分以产生具有单一...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑圣翰，李东洙，崔雅美，严智媛，蔡京洙，朴正大，林光信，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，延世大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国,KR