壓力衰減法質(zhì)譜計校準(zhǔn)裝置
壓力衰減法質(zhì)譜計校準(zhǔn)裝置如圖2 所示。氣體引入系統(tǒng)通過微調(diào)閥控制流入校準(zhǔn)室中的氣體量。這種方法不需要知道氣體流量, 校準(zhǔn)裝置只需要一個參考標(biāo)準(zhǔn)規(guī),如電容規(guī)或磁懸浮轉(zhuǎn)子規(guī), 這種技術(shù)不推薦采用電離規(guī), 因?yàn)殡婋x規(guī)在壓力高于10-2Pa 時為非線性。
1. 分壓力質(zhì)譜計 2. 微調(diào)閥 3. 旁通限流孔 4, 5, 7, 10. 隔斷閥 6. 參考標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 8. 校準(zhǔn)室 9. 機(jī)械泵 11. 熱傳導(dǎo)規(guī) 12. 分子泵 13. 放氣閥
圖2 壓力衰減法校準(zhǔn)裝置原理圖
在氣體引入系統(tǒng)和校準(zhǔn)室之間并聯(lián)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(biāo)準(zhǔn)規(guī)處于工作壓力范圍之內(nèi)和質(zhì)譜計校準(zhǔn)到很低的壓力, 隔斷閥5 和7 可以使參考標(biāo)準(zhǔn)規(guī)分別與氣體引入系統(tǒng)和校準(zhǔn)室相通。當(dāng)關(guān)閉隔斷閥4 和5、打開隔斷閥7 時, 質(zhì)譜計和參考標(biāo)準(zhǔn)規(guī)的讀數(shù)可以直接比對。校準(zhǔn)更低的壓力時, 可以通過關(guān)閉隔斷閥4 和7、打開隔斷閥5 來進(jìn)行。設(shè)限流孔高壓端的壓力為Ph , 低壓端的壓力為Pl, 則壓力比RP 為
RP近似等于1+ S eff/C res, Sef f 是校準(zhǔn)室的有效抽速, Cres是限流孔的流導(dǎo)。沒有必要知道實(shí)際的抽速和流導(dǎo), 因?yàn)镽P 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(yuǎn)遠(yuǎn)大于限流孔的特征尺寸。比如, 對一個通導(dǎo)1mm 的限流孔, 在室溫下, 對于N 2, P h 應(yīng)低于10-1 Pa。
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