[其他]一種極微流量氣體取樣微漏孔的制造方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101985000007238
• 申請(qǐng)日: 1985-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN1006090B
• 公開（公告）日: 1989-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王欲知;劉建生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心
• 代理人: 李曉洪;武登祥

本發(fā)明是一種新型極微流量氣體取樣微漏孔的制造方法。該方法是在一平面玻璃上，制作范圍為１微米到２０微米的小孔（微漏孔）；該孔是通過高速鉆削；化學(xué)腐蝕和電擊穿三道工序制作而成。用本方法制作的微漏孔用在含氣器件和設(shè)備的微量氣體取樣中具有漏率穩(wěn)定；不易堵塞、質(zhì)量歧視小的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明涉及真空技術(shù)領(lǐng)域，它特別適用于等離子體化學(xué)，氣體激光器，電光源器件中的質(zhì)譜診斷的氣體取樣技術(shù)。

我們知道，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)或生產(chǎn)中，有時(shí)需要對(duì)含氣體器件（如氣體激光器、電光源器件）或設(shè)備（如等離子體化學(xué)研究中的反應(yīng)器）中的氣體進(jìn)行連續(xù)的或間斷的取樣分析。如果器件或設(shè)備中的氣體數(shù)量少，取樣的氣體就不允許過多，否則將影響器件或設(shè)備的正常工作。

現(xiàn)有的氣體取樣技術(shù)，常用的有“小泡法”和“壓強(qiáng)差分法”。例如，在對(duì)氣體激光器的氣體取樣所采取的“小泡法”（如《四川激光》雜志1980年第四期金芯文章所述），就是在激光管上預(yù)先接上若干個(gè)玻璃小泡，定時(shí)高溫封割下小泡進(jìn)行氣體分析。這種方法取樣數(shù)據(jù)有限，不能連續(xù)監(jiān)視變化情況，小泡封下時(shí)，玻璃熔化而放出氣體導(dǎo)致較大誤差。

“壓強(qiáng)差分法”是用一個(gè)或二個(gè)漏孔接于被測(cè)容器上，用適當(dāng)?shù)某闅獗猛ㄟ^漏孔對(duì)被分析器件抽氣。由于漏孔很小，故盡管有氣體不斷抽出，在靠近泵的一方仍能維持較低的壓強(qiáng)，足以保證分析器（如回旋質(zhì)譜規(guī)管等）工作所需要的真空度。這種方法所用的漏孔，一般是真空技術(shù)中常用的標(biāo)準(zhǔn)漏孔。

現(xiàn)有的表準(zhǔn)漏孔，主要有金屬壓偏型標(biāo)準(zhǔn)漏孔，玻璃鉑絲型標(biāo)準(zhǔn)漏孔，多孔金屬型標(biāo)準(zhǔn)漏孔等。金屬壓偏型標(biāo)準(zhǔn)漏孔常用無(wú)氧銅管壓扁而成，由于金屬的膨脹系數(shù)較大，且金屬表面常受氧化，或受其它氣體侵蝕而起變化，從而引起孔徑的變化，造成漏率不穩(wěn)，玻璃鉑絲型利用鉑絲與硬質(zhì)玻璃間的膨脹系數(shù)不同。進(jìn)行非匹配封接，從而獲的漏孔。由于漏孔長(zhǎng)達(dá)5-10mm，故容易堵塞。又環(huán)境溫度變化，漏率也有變化。多孔金屬型標(biāo)準(zhǔn)漏孔，采用金屬粉末壓制成多孔金屬塊，然后封于管中制成，因?yàn)槭谴罅靠捉M成的一條氣路故每個(gè)孔必須極小，堵塞后不易清洗。

綜上所述，現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)漏孔用于壓強(qiáng)差分法對(duì)氣體取樣，常出現(xiàn)漏孔堵塞或漏率不穩(wěn)的毛病，并且因是連續(xù)抽氣，氣體數(shù)量損失較大，對(duì)容積較小或儲(chǔ)氣量較少的器件或設(shè)備很不適用。

1970年，日本Karube.Eiso.Yamaka等采用可調(diào)金屬微漏閥（見日本Journal.Ap plied Physics 41，2031-2042）來(lái)對(duì)氣體激光器進(jìn)行取樣質(zhì)譜分析，因?yàn)檫@種微漏閥是可調(diào)且可關(guān)閉的，故能在需要分析時(shí)打開進(jìn)行抽樣，平時(shí)關(guān)閉以避免氣體的連續(xù)損失。但這種微調(diào)閥是根據(jù)一硬的錐形針擠壓一較軟的錐形孔底座來(lái)保證密封的，每次關(guān)閉時(shí)，底座都會(huì)因針的擠壓而產(chǎn)生形變，故在擰開時(shí)很難保證漏率的重復(fù)性。即錐形針退到同一位置時(shí)，并不對(duì)應(yīng)于同一漏率。在氣體性質(zhì)上，錐形針退出所形成的漏孔，是兩錐之間的隙縫，與氣體通過長(zhǎng)管的氣流性質(zhì)近似，因而具有較嚴(yán)重的質(zhì)量歧視效應(yīng)。

本發(fā)明的目的是制作一種具有極微小孔（1微米到20微米范圍）的平面玻璃片作為漏孔以克服漏率不穩(wěn)，或者堵塞后不易清洗的問題。

本發(fā)明的工藝過程如下：

第一步 用高速鉆頭在玻璃片需要部位鉆出一個(gè)坑，但不讓其穿通。

第二步 用化學(xué)腐蝕劑將該坑進(jìn)一步減薄，直至幾乎穿通。

第三步 用電擊穿的方法將已減薄的坑擊穿。

用本方法制作的帶微漏孔平面玻璃適用于各種含氣器件和設(shè)備的微量氣體取樣。