[發明專利]一種基于接口為CF400的分子泵抽速測試系統及方法

有效

• 申請號: 201810772557.5
• 申請日: 2018-07-13
• 公開（公告）號: CN109026804B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 盧耀文;董云寧;齊京;閆睿;王歡;柏向春;延峰
• 申請（專利權）人: 北京東方計量測試研究所
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00
• 代理公司: 北京善任知識產權代理有限公司 11650
• 代理人: 陳艷;王軍

1.一種基于接口為CF400的分子泵抽速測試系統，其特征在于，

該系統包括：機械泵(RP)、分子泵(TMP)、三個真空閥門(V1，V2，V3)、二個真空室(VC1，VC2)、兩個真空計(G1，G2)、一個復合型標準氣體流量計(Q1)和一個氣瓶(GAS)，其中，第一真空室(VC1)的接口為CF400，開口直徑為400mm，高度為600mm，在高度為200mm的高度上安裝真空計，進氣管道直徑為40mm，進氣管道在第一真空室(VC1)內的高度距離測試罩開口平面的高度為400mm，

第一真空室(VC1)采用真空冶煉的經過無損檢測的鋼材，對鋼材的焊接過程采用氬弧保護焊接過程，焊接后進行表面電拋光處理和清洗處理，經超高真空的表面處理工藝，并對第一真空室(VC1)進行高溫烘烤除氣并釋放應力，并且，第一真空室(VC1)的放氣率小于10^-11Pam³/(s·cm²)；

在該系統中，真空系統的機械泵(RP)通過第一閥門(V1)與分子泵(TMP)的抽氣出口連接，分子泵(TMP)的入口與第一真空室(VC1)連接，第一真空室(VC1)上面接了副標準電離真空計(G1)、監測真空計(G2)和第三閥門(V3)，第三閥門(V3)的另一端與第二真空室(VC2)連接，第二真空室上面連接了第三閥門(V3)、復合型標準氣體流量計(Q1)的出氣口，復合型標準氣體流量計(Q1)的進氣口與第二閥門(V2)連接，第二閥門(V2)的另一端與氣瓶(GAS)連接。

2.如權利要求1所述的測試系統，其特征在于，

復合型標準氣體流量計(Q1)能夠提供范圍為5Pam³/s～1×10^-7Pam³/s的標準氣體流量。

3.如權利要求1所述的測試系統，其特征在于，

僅采用流量法一種方法，在一套系統上實現了在10^-1Pa～10^-7Pa的壓力范圍下對分子泵抽速范圍在3000L/s～5000L/s內的抽速測量。

4.如權利要求3所述的測試系統，其特征在于，抽速測試中分子泵的抽速大于3500L/s。

5.一種利用如權利要求1～4中任一項所述的測試系統測試分子泵抽速的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1，保持環境溫度為23±3℃，將被檢測的分子泵(TMP)與閥門(V1)和真空室(VC1)連接，打開閥門(V1)，打開真空計(G1)和真空計(G2)進行預熱和穩定，依次打開機械泵(RP)、閥門(V1)、分子泵(TMP)和閥門(V3)對真空室抽真空，真空計穩定6小時以上，用監測真空計(G2)測量真空室(VC1)中的真空度，在真空度小于被測量真空度范圍下限一個數量級時開始測量，

步驟S2，打開真空閥門(V2)，讓復合型標準氣體流量計Q1泄漏的氣體通過真空室(VC2)和閥門(V3)進入真空室(VC1)中，用副標準電離真空計(G1)測量真空室(VC1)內的真空度，通過調節復合型標準氣體流量計(Q1)提供的流量值，使得真空計(G1)的示數穩定在一定的壓力值P₀，此時記錄復合型標準氣體流量計(Q1)提供的流量值為Q₀，根據公式計算得到分子泵在入口壓力為P₀時的抽速S₀，

步驟S3，然后調節流量計的設置點，重復步驟S2測試得到不同壓力下的抽速數據。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，

在所述步驟S2中壓力值在每個數量級內取2、5、8三個點進行測試。

7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，

在所述步驟S2中，在10^-2Pa量級，取2×10^-2Pa、5×10^-2Pa和8×10^-2Pa作為測試的壓力點。

8.如權利要求5所述的方法，其特征在于，

在所述步驟測量結果S₀的合成標準不確定度小于10％。