分压力质谱计校准装置

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)兰州物理研究所 作者:李得天

  全压力测量技术在众多真空研究和生产领域已成为一种必不可少的重要技术,但如果要了解真空系统中发生现象的详尽信息,通过真空规提供的全压力信息还远远不够,运用质谱计进行分压力测量是非常必要的。

  为了解决四极质谱计定量分析的需求,兰州物理研究所研制了一台具有三路相同的独立进样系统的分压力质谱计校准装置。图6 所示为该校准装置的原理结构图,图中只画出了其中一路进样系统。

分压力质谱计校准装置

1,26.机械泵;2,23,24.电磁隔离阀;3.放气阀;4,6.涡轮分子泵;5. 中真空规;7. 离子泵;8. 超高真空插板阀;9,13. 冷阴极电离规;10. 抽气室;11,16.超高真空角阀;12,17. 小孔;14. 校准室;15,19.磁悬浮转子规;18.上游室;20.微调阀;21.稳压室;22. 皮拉尼规;25.压力衰减阀;27.气瓶

图6 分压力质谱计校准装置

  分压力质谱计校准装置的标准分压力通过磁悬浮转子规(SRG) 以两种不同的方法进行测量。在第一种方法中,校准室中的分压力直接由接在校准室上的SRG 测量,不同的气体可依次引入到校准室中,通过测量不同气体分子引起转子转速相对衰减率的变化计算获得各组分的标准分压力。在第二种方法中,利用校准室上游进气系统上所接的SRG 的读数,计算校准室中的分压力,在这种方法中,两个限流小孔的流导比必须通过实验确定。该校准装置可实现(10- 7~10- 1 )Pa范围内的分压力校准,不确定度小于3.5%。为了实现用多种气体对质谱计进行校准,兰州物理研究所还研制了一台标样气体进样系统,该系统可在较高压力下配置特定的标样气体,然后将标样气体静态膨胀到一个大容器中使压力衰减,再通过分子流条件下的小孔进样,将标样气体引入到校准室中,校准室由分子泵抽气机组通过小孔连续抽气,则校准室中气体成分的比例与最初在较高压力下配置的标样气体成分的比例相同。该系统非常适合于校准质谱计的相对灵敏度。

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