智能真空控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于真空控制技术领域，具体设及一种智能真空控制系统。
【背景技术】
[0002] 自真空技术出现W来，真空技术的不断进步极大促进了人类科学的发展，到目前 为止，无论是半导体产业，新材料的开发，表面科学的研究，还是物理学中最尖端的离子加 速器的应用等科学领域，都对真空度的要求极高，甚至在军工武器W及宇宙探索仪器的研 发方面也离不开真空。
[0003] 例如，对于二次离子质谱（SecondaryIonMassSpectrometry,简称SIM巧仪， 是一种对表面灵敏的微区分析质谱仪器。SIMS的应用涵盖了微电子学、化学、材料学、地球 科学与宇宙科学、核科学、纳米技术和生命科学等，并对上述领域的发展起到了越来越重要 的作用，具有不可替代的地位。
[0004] 从结构上讲，二次离子质谱仪可W分为=个部分组成，即，离子源，离子光学系统 和离子质量分析器。当然和任何质谱仪器一样，二次离子质谱仪还包括真空系统，离子探测 和信号记录处理系统。
[0005] SIMS仪器的离子束在超高真空下运行，超高真空是仪器的基础环境，超高真空技 术是SIMS仪器是否成功的基础。
[0006] 现有技术中，对于类似于二次离子质谱仪等需要超高真空环境的设备，其所采用 的真空控制系统主要为手动操作阶段，具有真空度稳定性能W及真空度精度控制有限的不 足；此外，还具有无法抵御突然停电、气路漏气、真空检测部件出错等紧急情况的发生，因 此，当发生紧急情况时，会给仪器造成不可从挽回的损失。另外，还具有布线复杂W及成本 高的问题。
[0007] 因此，开发有效的真空控制系统已经成为需要超高真空的仪器开发亟需解决的问 题。 【实用新型内容】
[000引针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种智能真空控制系统，可有效解决 上述问题。
[0009] 本实用新型采用的技术方案如下：
[0010] 本实用新型提供一种智能真空控制系统，包括：上位机、RS485控制板卡、RS232控 制板卡、真空板阀控制器GVC、放气阀控制器WC、真空规控制器VGC、安装在相邻被控腔室 之间的第1真空板阀GV、用于测量每个被控腔室的真空度的第1真空规VG、安装在被控腔 室与该被控腔室的前级真空获取单元之间的第2真空板阀GV;其中，被控腔室的前级真空 获取单元包括串接的分子累TP、第2真空规VG、放气阀W和机械累RP;
[0011] 所述上位机分别与所述RS485控制板卡的一端和所述RS232控制板卡的一端连 接；
[0012] 所述RS485控制板卡的另一端分别与所述真空板阀控制器GVC的一端、所述放气 阀控制器WC的一端、所述分子累TP和所述机械累RP连接；所述真空板阀控制器GVC的另 一端分别与所述第1真空板阀GV和所述第2真空板阀GV连接；所述放气阀控制器WC的 另一端与所述放气阀W连接；
[0013] 所述RS232控制板卡的另一端与所述真空规控制器VGC的一端连接；所述真空规 控制器VGC的另一端分别与所述第1真空规VG和所述第2真空规VG连接。
[0014] 优选的，所述RS485控制板卡为PXI-8433/4控制板卡；所述RS232控制板卡为 PXI-8430/8控制板卡。
[0015] 优选的，所述上位机通过NIMXIExpressX4光纤分别与所述RS485控制板卡和所 述RS232控制板卡连接。
[0016] 优选的，所述真空板阀控制器GVC和所述放气阀控制器WC的结构相同，均包括： n路远程继电器、n路模拟量输入电路、24V直流电源和12V直流电源；其中，n为自然数；
[0017] 所述n路远程继电器的输入端与所述RS485控制板卡连接，所述n路远程继电器 的供电端与所述24V直流电源连接，所述n路远程继电器和所述24V直流电源共同连接到 被控阀体，用于控制被控阀体的开启或关闭状态；
[001引所述n路模拟量输入电路的供电端与所述12V直流电源连接，所述n路模拟量输 入电路和所述12V直流电源共同连接到被控阀体，用于采集被控阀体的开启或关闭状态； 所述n路模拟量输入电路的输出端连接到所述RS485控制板卡。
[0019] 优选的，n为8。
[0020] 优选的，所述远程继电器为ADAM4168型号的远程继电器；所述模拟量输入电路 为ADAM4117型号的模拟量输入电路。
[0021] 优选的，还包括；不间断电源；所述不间断电源分别与所述上位机、所述RS485控 制板卡和所述RS232控制板卡连接。
[0022] 优选的，所述不间断电源为lOkVA不间断电源。
[0023] 本实用新型提供的智能真空控制系统具有W下优点：
[0024] 能够全面对被控腔室的真空度进行控制，包括：真空度获得控制、真空度放气保护 控制、真空度测量过程等，具有控制全面和精度高的优点，从而解决了手动控制具有的真空 度稳定性能化及真空度精度控制有限的问题。通过配置不间断电源，实现了紧急情况处理 效果。还具有真空度控制稳定W及精确度高、布线简单W及成本低的优点。
【附图说明】
[0025] 图1为将本实用新型提供的智能真空控制系统应用于飞行时间质谱仪的具体电 路原理图；
[0026] 图2为将本实用新型提供的真空板阀控制器GVC或放气阀控制器WC的结构原理 图。
【具体实施方式】
[0027] W下结合附图对本实用新型进行详细说明：
[002引本实用新型提供一种智能真空控制系统，采用一种全新的体系架构，能够对需要 超高真空环境的设备进行真空控制，具有真空度控制稳定w及精确度高的优点。
[0029] 具体的，包括：上位机、RS485控制板卡、RS232控制板卡、真空板阀控制器GVC、放 气阀控制器WC、真空规控制器VGC、安装在相邻被控腔室之间的第1真空板阀GV、用于测量 每个被控腔室的真空度的第1真空规VG、安装在被控腔室与该被控腔室的前级真空获取单 元之间的第2真空板阀GV;其中，被控腔室的前级真空获取单元包括串接的分子累TP、第2 真空规VG、放气阀W和机械累RP;
[0030] 上位机分别与RS485控制板卡的一端和RS232控制板卡的一端连接；
[0031] RS485控制板卡的另一端分别与真空板阀控制器GVC的一端、放气阀控制器WC的 一端、分子累TP和机械累RP连接；真空板阀控制器GVC的另一端分别与第1真空板阀GV 和第2真空板阀GV连接；放气阀控制器WC的另一端与放气阀W连接；
[0032]RS232控制板卡的另一端与真空规控制器VGC的一端连接；真空规控制器VGC的 另一端分别与第1真空规VG和第2真空规VG连接。
[0033] 上述结构的主要原理为；
[0034] 真空板阀GV包括两类，一类用于实现各个被控腔室之间的真空隔离；另一类用于 实现被控腔室自身与前级真空获取单元之间的隔离；
[0035] 前级真空获取单元用于对被控腔室抽气，而使被控腔室获得高真空状态；
[0036] 放气阀用于对被控腔室放气，实现对被控腔室进行放气的操作；通常情况下，仪器 一旦启动，除非特殊情况发生，一般不会放气。例如，对于飞行时间质谱而言，有两种情况需 要启动放气过程，一是在装载待分析样品时需要对SL腔体进行放气操作，二是紧急情况发 生时，如停电、真空规、分子累、机械累