壓力衰減法質譜計校準裝置

2009-03-18 李得天 蘭州物理研究所

         壓力衰減法質譜計校準裝置如圖2 所示。氣體引入系統通過微調閥控制流入校準室中的氣體量。這種方法不需要知道氣體流量, 校準裝置只需要一個參考標準規,如電容規或磁懸浮轉子規, 這種技術不推薦采用電離規, 因為電離規在壓力高于10-2Pa 時為非線性。

壓力衰減法校準裝置原理圖 

1. 分壓力質譜計 2. 微調閥 3. 旁通限流孔 4, 5, 7, 10. 隔斷閥 6. 參考標準規 8. 校準室 9. 機械泵 11. 熱傳導規 12. 分子泵 13. 放氣閥

圖2 壓力衰減法校準裝置原理圖

          在氣體引入系統和校準室之間并聯有一個隔斷閥和旁通限流孔, 隔斷閥4只在開始階段抽氣時打開。為了保證參考標準規處于工作壓力范圍之內和質譜計校準到很低的壓力, 隔斷閥5 和7 可以使參考標準規分別與氣體引入系統和校準室相通。當關閉隔斷閥4 和5、打開隔斷閥7 時, 質譜計和參考標準規的讀數可以直接比對。校準更低的壓力時, 可以通過關閉隔斷閥4 和7、打開隔斷閥5 來進行。設限流孔高壓端的壓力為Ph , 低壓端的壓力為Pl, 則壓力比RP

 

       RP近似等于1+ S eff/C res, Sef f 是校準室的有效抽速, Cres是限流孔的流導。沒有必要知道實際的抽速和流導, 因為RP 可以通過測量限流孔上下端的壓力直接測定。為了保證壓力比R P 恒定, 限流孔高壓端的壓力P h 必須足夠低, 以保證氣體分子的平均自由程遠遠大于限流孔的特征尺寸。比如, 對一個通導1mm 的限流孔, 在室溫下, 對于N 2, P h 應低于10-1 Pa。

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