一种采用静态离子流上升率比较法的极小漏率校准方法
【专利摘要】本发明公开了一种采用静态离子流上升率比较法的极小漏率校准方法。使用本发明能够有效解决动态校准方法中极小漏率信号被本底淹没的问题，实现了10-10Pa·m3/s以下量级极小漏率的同量级比较校准，进一步延伸了漏率的校准下限。本发明在校准室中新增非蒸散型吸气剂泵，利用其对活性气体H2、CO、CO2等大抽速，对惰性气体He、Ar等无抽速的特点，使得将流入校准室中的极小漏率被校件气体全部保留下来，提高了校准室中示漏气体的浓度，增强了示漏气体产生的离子流信号强度，进而通过分别测量极小漏率被校件漏率以及标准气体微流量产生的静态离子流上升率，来实现极小漏率的比较校准。
【专利说明】一种采用静态离子流上升率比较法的极小漏率校准方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及真空计量【技术领域】，具体涉及一种采用静态离子流上升率比较法的极 小漏率校准方法。
【背景技术】
[0002] 在文献"Calibration apparatus of vacuum leak by using constant conductance method. Mapan, 2007, 22 (1) : 39?44"中介绍了米用固定流导法的漏率校准 方法。该方法利用分子流条件下小孔流导值C为常数这一特点，首先在校准室中产生一个 已知的标准气体微流量1，如式（1);待流入校准室中的标准气体微流量Q s稳定后，通过质 谱计测量其对应的动态标准离子流信号Is，并计算得出四极质谱计灵敏度；之后让被校漏 率（真空漏孔或气体微流量计等产生的未知漏率）流入校准室中，由质谱计测得被校漏率 产生的动态离子流信号I ;最后根据灵敏度的定义实现被校漏率的校准，如式（2)。
[0003] Qs = Cp (1)
【权利要求】
1. 一种采用静态离子流上升率比较法的极小漏率校准方法，其特征在于，采用检测 装置进行校准，所述检测装置包括气瓶（1)、非蒸散型吸气剂泵a(2)、非蒸散型吸气剂泵 b (14)、截止阀a (3)、截止阀b (11)、截止阀c (13)、截止阀d (15)、截止阀e (16)、微调阀（4)、 稳压室（6)、小孔件（7)、四极质谱计（9)、极小漏率被校件（10)、校准室（12)、分子泵（17)、 干泵（18)、真空计a(5)和真空计b(8);其中，分子泵（17)、干泵（18)组成的串联抽气系统 经截止阀e (16)与校准室（12)连接；非蒸散型吸气剂泵b (14)经截止阀c (13)与校准室 (12)连接；极小漏率被校件（10)经截止阀b (11)与校准室（12)连接；质谱计（9)与校准 室（12)连接；真空计b (8)与校准室（12)连接；稳压室（6)经小孔件（7)与校准室（12)连 接，抽气系统经截止阀d (15)连接在稳压室（6)与小孔件（7)之间的连接管路上；稳压室一 侧与一个四通连接，四通的其他三个接口分别经截止阀a(3)与非蒸散型吸气剂泵a(2)连 接、经微调阀（4)与气瓶（1)连接、与真空计a(5)连接；其中，所有截止阀、微调阀的初始状 态为关闭状态； 校准方法如下： 步骤1，打开截止阀e(16)，利用分子泵（17)、干泵（18)组成的串联抽气系统将校准室 (12)抽至超高真空；打开截止阀c (13)，采用非蒸散型吸气剂泵b (14)对校准室（12)进行 抽气，关闭截止阀e (16)，让本底氦离子在校准室（12)中静态累积，采用质谱计（9)测算得 到校准室内的本底氦离子流上升率^ ; dl 步骤2,打开截止阀e(16)对校准室（12)重新抽至本底压力，打开截止阀b(ll)，让极 小漏率被校件的气体流入校准室（12)中，当漏率稳定后，关闭截止阀e(16)，让极小漏率被 校件气体在校准室（12)中静态累积，采用质谱计（9)测算得到校准室内的氦离子流上升率 色 It 5 步骤3,关闭截止阀b (11)，打开截止阀e (16)、截止阀d (15)，对校准室（12)和稳压室 (6)抽真空至设定真空度；打开截止阀a(3)，关闭截止阀d(15);调节微调阀（4)，根据已 知的极小漏率被校件漏率值的粗略值Q'的大小，在标准气体取样室（6)中产生压力p为 Q' /C的高纯氦气，高纯氦气通过已知流导为C的小孔件（7)，在校准室（12)中产生一个与 极小漏率被校件漏率的粗略值Q'相同或相近的标准气体微流量Qs; 步骤4,关闭截止阀e (16)，让标准气体微流量1静态累积，采用质谱计（9)测算得到 校准室内的氦离子流上升_
步骤5,根据公￥
|计算出极小漏率被校件的漏率Q。
【文档编号】G01M3/20GK104280198SQ201410465338
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】李得天, 杨长青, 冯焱, 张伟文, 成永军, 习振华, 孙雯君 申请人:兰州空间技术物理研究所