[發明專利]基于比較法校準正壓漏孔的分子流進樣系統及控制方法

有效

• 申請號: 201811484865.4
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN109459192B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 盧耀文;劉志宏;楊傳森;董云寧;邵壯
• 申請（專利權）人: 北京東方計量測試研究所
• 主分類號: G01M3/20
• 分類號: G01M3/20
• 代理公司: 北京善任知識產權代理有限公司 11650
• 代理人: 王大方;金楊

1.一種基于比較法校準正壓漏孔的分子流進樣系統，其特征在于：包括機械泵RP、分子泵TMP、第一真空閥門V1、第二真空閥門V2、第三真空閥門V3、第四真空閥門V4、第五真空閥門V5、第六真空閥門V6、第七真空閥門V7、質譜分析裝置VC1、第一真空計G1、第二真空計G2、吸氣劑泵NEG、第一分子流進樣元件C1、第二分子流進樣元件C2和四極質譜儀QMS；

其中，機械泵RP分別與第一真空閥門V1的其中一端、第二真空閥門V2的其中一端相連接；第一真空閥門V1的另一端與分子泵TMP的抽氣出口相連接；分子泵TMP的抽氣入口分別與第一真空計G1、第二真空閥門V2的另一端、第三真空閥門V3的其中一端相連接；第三真空閥門V3的另一端分別與第四真空閥門V4的其中一端、第一分子流進樣元件C1的其中一端連接；第四真空閥門V4的另一端和第一分子流進樣元件C1的另一端與質譜分析裝置VC1相連接；質譜分析裝置VC1分別與第五真空閥門V5的其中一端、第二真空計G2、四極質譜儀QMS、第六真空閥門V6的其中一端、第二分子流進樣元件C2的其中一端相連接；第五真空閥門V5的另一端與吸氣劑泵NEG相連接；第六真空閥門V6的另一端、第二分子流進樣元件C2的另一端、第七真空閥門V7的其中一端三者相對接；第七真空閥門V7的另一端對接混合氣取樣系統。

2.根據權利要求1所述的分子流進樣系統，其特征在于：還包括恒溫箱，所述第四真空閥門V4、第五真空閥門V5、第六真空閥門V6、質譜分析裝置VC1、第二真空計G2、吸氣劑泵NEG、第一分子流進樣元件C1、第二分子流進樣元件C2、四極質譜儀QMS所構結構固定設置于恒溫箱中。

3.根據權利要求1所述的分子流進樣系統，其特征在于：所述質譜分析裝置VC1的加工過程采用包括清洗、高溫退火、鍍膜超高真空處理；且使用期間、按預設周期以預設烘烤溫度進行整體烘烤除氣處理。

4.根據權利要求1所述的分子流進樣系統，其特征在于：所述第一真空計G1是滿量程為1000Torr的電阻式真空規，所述第二真空計G2是滿足標準的超高真空分離規；且第二真空計G2使用前需要進行除氣處理。

5.根據權利要求1所述的分子流進樣系統，其特征在于：所述第一分子流進樣元件C1的結構、尺寸和第二分子流進樣元件C2的結構、尺寸彼此相同，均為內壁光滑、直徑為5um、厚度為2mm的短管，且該短管的兩端的最大承受壓力差為105Pa。

6.根據權利要求1所述的分子流進樣系統，其特征在于：所述吸氣劑泵NEG作為微量示漏氣體在質譜分析裝置VC1中累積測量過程的真空度維持設備。

7.一種基于權利要求1至6中任意一項所述的分子流進樣系統的控制方法，其特征在于，包括基于混合氣體中氦氣含量高于預設高閾值時，應用動態分子流進樣方法，如下步驟：

步驟A1.依次打開所述第一真空計G1、機械泵RP、第一真空閥門V1、第二真空閥門V2、第三真空閥門V3、第四真空閥門V4，針對系統進行抽真空；當監測第一真空計G1的示數小于10Pa時，開啟分子泵TMP，針對質譜分析裝置VC1進行抽真空處理，同時以20℃/h的速率，針對質譜分析裝置VC1進行加熱，在250℃的溫度下保持24h；然后以20℃/h的速率降溫，在150℃溫度下對第二真空計G2、以及四極質譜儀QMS進行除氣，然后進入步驟A2；

步驟A2.當溫度降至室溫、并保持2h后，關閉第四真空閥門V4、第六真空閥門V6，打開第七真空閥門V7，使混合氣體通過第二分子流進樣元件C2、進入質譜分析裝置VC1，并通過第一分子流進樣元件C1被抽出；待氣體流量穩定后，即可使用四極質譜儀QMS對氦氣的含量進行測量。