mipTOF는 고출력 플라즈마 이온원(MICAP, Microwave-sustained Inductively Coupled Atmospheric Plasma, RADOM Instruments 개발)과 TOFWERK TOF 질량분석 기술을 결합하여, 대기 중 미량금속과 초미세입자(PM0.1, PM2.5, PM10)를 개별 입자 단위로 실시간 분석하는 현장 배치형(Field Deployable) 장비입니다. 주요 활용 분야는 대기 중 미량 원소 실시간 정량, 초미세입자 검출 및 입자별 원소·동위원소비 분석, 오염원 기여도 분석(source apportionment), 차량 등 이동수단 탑재를 통한 대기 모니터링으로 현장에서 질소 또는 공기를 이용해 플라즈마를 자체적으로 생성할 수 있어 가스 실린더 없이 운용 가능하여 현장에서 바로 적용할 수 있는 설비입니다. mipTOF는 atto~femtogram 수준의 초고감도 검출한계를 바탕으로 개별 에어로졸 입자 안의 원소 구성과 동위원소비(예: 206Pb/208Pb)까지 실시간으로 구분할 수 있으며, 기존 XRF 기반 장비 대비 훨씬 짧은 적산시간(10초 수준)으로 동등 이상의 검출력을 제공합니다.
특징 공기 중 미량 원소와 금속의 실시간 정량 분석 - 고출력 마이크로파 유도 플라즈마와 비행시간 질량분석기(TOFMS)를 결합하여 대기 중 금속 및 준금속 성분을 실시간으로 검출하고 정량 분석 가능
MICAP 기반 고출력 플라즈마 소스 - Microwave-Sustained Inductively Coupled Atmospheric Plasma(MICAP)를 적용하여 에어로졸 입자를 기화·원자화·이온화하며, 질소(N₂) 또는 주변 공기를 이용한 플라즈마 운용 가능
공기 시료의 직접 연속 주입 - 별도의 필터 포집이나 복잡한 전처리 없이 공기 시료를 약 0.1–0.15 L/min으로 직접 도입하여 대기 중 입자상 성분을 연속 분석 가능
가스 실린더가 필요 없는 현장 운용 - 현장에서 필요한 압축 가스를 자체 생성할 수 있어 별도의 고압 가스 실린더 없이 운용 가능하며, 이동식 차량과 현장 모니터링 스테이션에 유연하게 설치 가능
펌프 없는 수동 공기 샘플링 방식 - Venturi effect와 pneumatic nebulizer를 이용하여 시료 유로 내 별도의 샘플링 펌프 없이 공기 시료 도입 가능
다원소 동시 분석 - 입자에 포함된 대부분의 원소를 동시에 검출하여 개별 원소의 농도뿐 아니라 원소 간 상관관계와 입자 조성 변화까지 종합적으로 분석 가능
개별 입자 단위의 초고감도 분석 - 개별 에어로졸 입자에 포함된 금속 성분을 atto–femtogram 수준에서 검출하며, 제조사 사양 기준 입자별 절대 검출한계 약 0.3–60 fg 제공
ng/m³ 수준의 낮은 Bulk 검출한계 - 30초 분석 기준 약 0.01–10 ng/m³의 bulk elemental detection limit을 제공하여 낮은 농도의 대기 중 미량 금속 모니터링에 적합
밀리초 수준의 고속 입자 이벤트 검출 - 고속 TOF 질량분석을 통해 순간적으로 발생하는 개별 입자 신호와 급격한 농도 변화를 밀리초 단위로 추적하여 단시간 배출 이벤트 분석 가능
질량분해능 3,000의 정밀 원소 분석 - FWHM 기준 약 3,000의 질량분해능을 제공하여 공기 중 다양한 원소와 동위원소 신호를 구분하고 복잡한 입자 조성을 정밀하게 분석 가능
넓은 농도 범위의 정량 분석 - 약 6 orders of magnitude에 이르는 넓은 정량 범위를 지원하여 미량 입자부터 상대적으로 높은 농도의 배출 이벤트까지 하나의 시스템으로 측정 가능
RF Notch Filter를 이용한 플라즈마 간섭 억제 - 플라즈마 가스에서 발생하는 높은 강도의 이온 신호를 RF notch filter로 선택적으로 억제하여 미량 분석 대상 원소의 검출 성능 향상
배출원 추적 및 Source Apportionment 지원 - 원소별 농도와 개별 입자의 조성 변화를 시간에 따라 측정하여 산업시설, 교통, 연소, 공항 및 기타 오염원에서 발생한 입자의 배출원 구분과 기여도 평가 가능
PM₀.₁·PM₂.₅·PM₁₀ 내 금속 성분 분석 - 초미세입자부터 미세먼지와 조대입자까지 다양한 크기의 대기 입자에 포함된 유해 금속과 미량 원소의 조성 및 농도 분석 가능
고정식 및 이동식 대기 모니터링 - 실험실 설치뿐 아니라 이동식 측정 차량, 도로변 측정소, 공항, 산업단지 및 배출원 인근 현장에 적용하여 시간과 위치에 따른 오염 입자 분포 확인 가능
반도체 Fab 내 금속 입자 오염 모니터링 - 반도체 생산시설의 공기 및 공정 환경에서 미량 금속과 원소 입자를 직접 검출하여 오염원 조사, 공정 이상 분석 및 수율 관리에 활용 가능
환경·산업·교통 배출 분석에 폭넓게 활용 - 유해 대기오염물질, 산업 배출 입자, 자동차 비배기 배출물, 공항 주변 납 성분, 연소 및 불꽃 발생 입자, 나노·마이크로입자 분석 등 다양한 환경 및 산업 Application에 적용 가능
;)
