輝光放電光譜技術受青睞 市場前景可瞻——訪HORIBA輝光放電光譜儀...

　　1968年，W.R.Grimm(格裡姆)推出了輝光放電光源，很快發展為輝光放電光譜(GD-OES)和表面分析技術，用於材料及鍍層金屬的逐層分析;1978年，出現了第一臺商品化儀器;20世紀90年代，GD-OES在表面分析領域上得到迅速發展......

　　與其它表面分析技術相比，輝光放電光譜儀在深度剖析材料的表面和深度時具有不可替代的獨特優勢，它的分析速度快、操作簡單、無需超高真空部件，並且維護成本低。鑑於此，輝光放電光譜儀受到了越來越多專業人士的關注，其應用領域也不僅僅限於最初的鋼鐵行業，可分析的材料越來越廣泛。

　　那麼，輝光放電光譜儀目前的技術水平和市場情況怎麼樣?用戶的實際反饋情況如何?為了深入了解輝光放電光譜儀的技術及市場概況，日前儀器信息網編輯特別採訪了HORIBA輝光放電光譜儀應用支持工程師武豔紅及汕頭大學王江勇教授。

　　輝光放電光譜儀中國市場需求量逐年提升

HORIBA輝光放電光譜儀應用支持工程師武豔紅

　　儀器信息網：從行業發展角度分析，輝光放電光譜儀目前的技術水平如何?有哪些新的技術亟待推出或者有哪些技術瓶頸亟待突破?

　　武豔紅：目前，輝光放電光譜儀已經是一類成熟的表面分析設備，被廣泛應用到各個領域的定性和定量分析中。輝光放電光譜技術是有損分析技術，在分析後會在表面留有一個濺射坑，但濺射坑使得分析更加深入，檢出限更好，當然樣品不可回收也是它的主要缺點。不過，如果對內部結構感興趣的話也可以利用這個濺射坑為其他表面分析設備服務，比如樣品剝蝕完後還可以用掃描電鏡觀測袒露出來的內部表面結構，或是與XPS聯合使用獲得鍍層結構、元素、分子等方面的信息。此外，輝光放電光譜儀目前在定量方面仍受限於國際標準樣品的種類及數量，無法為新型鍍層材料做定量曲線，尤其是新型材料還處於定性分析階段，或實驗室自行製備參比樣品進行定量。

　　儀器信息網：您認為輝光放電光譜儀未來的市場需求情況怎麼樣?

　　王江勇：目前輝光放電光譜儀主要應用於工業界，比如，鋼鐵及半導體等行業，相信今後隨著相關理論工作進一步地跟進與完善，輝光放電光譜儀不僅會拓寬其在工業領域的應用範圍，而且也將逐漸被學術界所接受，更多地應用於表面、薄膜、塗層科學研究，所以，可以肯定輝光放電光譜儀未來市場的需求會越來越大。

汕頭大學 王江勇教授

　　儀器信息網：為什麼會選擇購置輝光放電光譜儀?主要是基於哪方面的科研需求?

　　王江勇：實驗室選擇購置輝光放電光譜儀主要有以下原因：深度解析度較高，濺射速度快;較其它深度剖析設備價格低;完善現有的深度剖析定量分析理論模型;薄膜相變及功能多層膜成分的表徵需求等。

　　儀器信息網：貴實驗室採購的輝光放電光譜儀的配置情況如何?目前的使用情況如何?取得了哪些研究成果?

　　王江勇：我們實驗室於2016年購置的HORIBA GD-Profiler 2輝光放電光譜儀, 配有47個譜線通道，並配有一個可進行掃描的單色通道，可以說是目前配置最為完備的輝光放電光譜儀，原則上可以測量所有元素的輝光激發光譜。另外，該譜儀還配備了去年開發出來的新附件-微分幹涉測厚儀(DIP)，可進行濺射坑深度的實時測量。

　　該儀器目前使用良好，幾乎每天都有使用。在成果方面，從理論上定量分析了濺射坑形貌對深度解析度的影響;實驗上，對各種基底材料(包括有機材料)最佳的深度剖析條件進行了探索，以確保高解析度深度剖析的測量。總體來說，目前已對納米級的金屬-金屬、氧化物、功能多層膜等進行了高解析度的深度剖析測量。

　　儀器信息網：為什麼會選擇HORIBA的輝光放電光譜儀?

　　王江勇：選擇HORIBA的輝光放電光譜儀是基於多方面的考慮：產品技術比較成熟，性價比高，售後團隊強大等。

　　從儀器技術的角度，HORIBA的輝光放電光譜儀的射頻光源可以適用於導體、半導體及非導體材料，應用面廣，符合實驗室多類型材料分析的需求;全自動脈衝分析模式對於玻璃襯底樣品、熱敏感樣品或脆性樣品的分析至關重要，可以有效抑制元素在分析過程中的元素層間擴散或樣品受熱下非期望性變化;深度解析度高，樣品剝蝕坑底部更加平整，有效支撐理論計算和模型建立;此外，HORIBA的輝光放電光譜儀還有多項專利技術為儀器性能改善、實際分析帶來益處。

　　多項專利技術 HORIBA輝光放電光譜儀優勢明顯

　　儀器信息網：HORIBA在輝光放電光譜儀方面的研發歷史?目前主推的儀器類型?

　　武豔紅：1984年HORIBA擁有了輝光放電光譜儀產線，從此踏上了輝光放電光譜儀不斷改進、創新研發之路。。在過去的三十年間，HORIBA應用了17項專利技術以提高其性能，如高動態檢測器、全自動脈衝式射頻源、polyscan技術、超快速濺射、微分幹涉測厚系統(DIP)等。現在輝光放電光譜儀可以分析含量ppm級以上元素隨鍍層深度的變化，深度解析度小於1nm，可測深度200um。目前主推的儀器型號為GD-Profiler 2，最新技術有DIP深度測試附件等。

　　儀器信息網：HORIBA的輝光放電光譜儀器相比同類產品有哪些優勢?

　　武豔紅：相對於其它表面分析技術如SIMS、XPS、俄歇、能譜儀等，輝光放電光譜儀分析速度快、操作簡單且無需超高真空(UHV)，良好的深度解析度還可為掃描電鏡剝蝕製備樣品。

　　在同類競爭產品中，HORIBA的輝光放電光譜儀在光譜解析度相同的情況下，能減小設備的焦長，可提高儀器的穩定性和光通量;採用兩個真空泵維持輝光燈的氣氛的穩定性，使其深度解析度低於1nm;HDD高動態檢測器的線性動態範圍可達10^9，當樣品濃度從無到100%變化時不會飽和溢出，且無需手動設置電壓;HORIBA作為全球光柵領導者，可根據設備特性改良光柵使其光譜解析度和光譜響應達到當前最佳水平。

　　儀器信息網：HORIBA輝光放電光譜儀在中國的用戶情況?

　　武豔紅：HORIBA輝光放電光譜儀目前主要應用於滲氮滲碳、鍍鋅鋼板、LED晶片、太陽能光伏、金屬鍍層、半導體器件、彩塗板、微弧氧化陶瓷、表面處理等領域。中國對輝光放電光譜儀的接觸歷史比較短，客戶主要集中於鋼鐵行業、高校研究所和半導體公司。代表客戶如鞍鋼、武鋼、汕頭大學、復旦大學、清華大學、原子能研究所、LED公司等。

　　儀器信息網：針對輝光放電光譜儀，HORIBA在市場方面的推廣重點在哪裡?

　　武豔紅：從近年來用戶的關注可以看出，目前主要的問題還是如何快速的讓更多科研院所、半導體公司了解該技術。HORIBA每年都會投入大量的市場費用，用於技術交流會、會議贊助、網絡講堂、線下光譜學堂等，以便越來越多的人能夠熟知輝光放電技術，並通過這個技術將自己的研究推向更高。

　　後記：今年8月份，由汕頭大學等單位協辦的「2017年全國表面分析科學與技術應用學術會議」於8月10日-13日在在汕頭大學召開。本屆學術會議旨在推動我國表面分析科學及其應用技術的發展，促進國內外表面分析研究領域的專家學者交流，探討表面分析技術與其它學科的共同發展，進一步拓展表面分析技術的應用領域。參加本屆會議的代表約130多人，創歷屆之最，雲集了國內外學術界的專業人士，除了來自國內的代表外，還有來自美國、德國、法國、日本、匈牙利、西班牙、新加坡及南非等的國外代表。

　　大會開幕式由汕頭大學王江湧教授主持，會議組織安排的六個大會報告既是各位專家對自己研究成果的精彩總結、也是對國內外近年來表面分析科學及其應用技術的高度概括，對廣大年輕人的表面分析科學及其應用技術學習、成長和進一步凝練方向具有重要的指導意義，大會報告更是令大家開拓了新的視野。