LD15-08 Measurement of impurities in UHP helium using MultiDetek2 and PlasmaDetek2

Measurement of impurities in UHP helium using MultiDetek2 and PlasmaDetek2

สำหรับงานที่ต้องการใช้งาน แก๊สฮีเลี่ยมที่มีความบริสุทธิ์สูงมากๆ เช่น งาน Cryogenics ที่มักต้องใช้ Liquid Helium มาทำเพื่อความบริสุทธิ์ของแก๊สมากๆ, งาน pressurizing หรือ purging ด้วยฮีเลี่ยมแก๊ส, งานเชื่อม Helium welding, งานที่ต้องมีการปรับสภาวะอากาศโดยรอบ controlled atmospheres, การใช้ฮีเลี่ยมหารอยรั่วขนาดเล็ก leak detection  หรือแก๊สผสม Heliox(ฮีเลี่ยม กับ ออกซิเจน) สำหรับใช้กับผู้ป่วยที่มีปัญหาการหายใจลำบาก  ต่างๆเหล่านี้ต้องการแก๊สฮีเลี่ยมที่มีความบริสุทธิ์สูงทั้งสิ้น

การวิเคราะห์ความบริสุทธิ์ของฮีเลี่ยมระหว่างผลิต  ขั้นตอนการจัดเก็บ  การขนส่ง  และก่อนนำไปใช้งาน มีความจำเป็นทั้งสิ้น บทความนี้ เราอธิบายถึงเทคนิคง่ายๆในการต่ออุปกรณ์ MicroGC และ Plasma Source ของ LDetek เข้าด้วยกัน ทำให้การอ่านค่าความบริสุทธิ์ของฮีเลี่ยมแบบ online ง่าย และ มีประสิทธิภาพ

Helium is a widely used gas in different needs such as cryogenics, pressurizing and purging, welding, controlled atmospheres, leak detection and breathing mixtures. Having a good analytical tool is mandatory to ensure the required purity of helium.

The most popular technique for UHP helium analysis is to detect impurities by gas chromatography. But some detection technologies within the GC do not provide the desired detection limit or can simply not measure some critical impurities like neon.


The MultiDetek2 combined with the PlasmaDetek2 detector provides an ideal solution to measure the different impurities in UHP helium. With the PlasmaDetek2, based on plasma emission detection, impurities in low ppb can be detected, even neon. The discharge ionisation detector (DID) can simply not detect neon or require a different operation mode to achieve ppm measurement. Which is not enough for many helium producers where they need lower detection limit in ppb. The operation is also more complex since the ionisation voltage needs to be changed when neon has to be detected.

Figure 1

Two plasma cells are used to reduce the number of selection valves. Simultaneous injection in both plasmas is possible to accelerate analysis time. The parallel analysis feature within the MultiDetek2 software can be enabled to give the opportunity to acquire two chromatograms at the same time.

Neon and argon are measured within the same channel using the argotek column from LDetek. Such column gives a true argon peak by separating O2 and argon completely. Be sure to check application note LD12-3 on our website for more details. It also makes possible the measurement of neon against H2. When using the PlasmaDetek2 technology, different optical filters are used to ensure true measurement of the components when interference can occur. For example, O2 is measured accurately against argon by using a specific optical filter giving a signal specifically to O2 and not argon.

Figure 2 shows a chromatogram of such system with a standard gas.


Using both the PlasmaDetek2 and the MultiDetek2, only one system can measure all permanent gases with the sensitivity required. No need of additional oxygen analyzer or other setup for neon measurement. Furthermore, with the LDetek technology this maintenance free system avoids any trap or scrubber for the argon impurity.