壓力衰減法質(zhì)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(zhì)譜計校準裝置如圖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(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), 因為電離規(guī)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(zhì)譜計 2. 微調(diào)閥 3. 旁通限流孔 4, 5, 7, 10. 隔斷閥 6. 參考標準規(guī) 8. 校準室 9. 機械泵 11. 熱傳導規(guī) 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(tǒng)和校準室之間并聯(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。為了保證參考標準規(guī)處于工作壓力范圍之內(nèi)和質(zhì)譜計校準到很低的壓力, 隔斷閥5 和7 可以使參考標準規(guī)分別與氣體引入系統(tǒng)和校準室相通。當關(guān)閉隔斷閥4 和5、打開隔斷閥7 時, 質(zhì)譜計和參考標準規(guī)的讀數(shù)可以直接比對。校準更低的壓力時, 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

 

       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(yīng)低于10-1 Pa。

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