检索结果-内蒙古大学图书馆

真空科学与技术学报 2022年第7期42卷 491-496页

作者：王魁波罗艳吴晓斌中国科学院微电子研究所北京100029

针对真空密封件的密封性能评估,采用了基于标准漏孔比对的漏率测量方法,具体包括动态比对法和静态累积比对法,通过四极质谱仪比较标准漏孔和密封件流出气体产生的离子流,利用标准漏孔的已知漏率和四极质谱离子响应的线性外推,计算密封... 详细信息

针对真空密封件的密封性能评估,采用了基于标准漏孔比对的漏率测量方法,具体包括动态比对法和静态累积比对法,通过四极质谱仪比较标准漏孔和密封件流出气体产生的离子流,利用标准漏孔的已知漏率和四极质谱离子响应的线性外推,计算密封件的漏率。研制了一套密封件的漏率测量装置,装置极限真空可达10^(-7)Pa量级,漏率测量范围为:10^(-7)-10^(-14)Pa·m~3/s,可用于具有检漏接口的各类密封件的漏率测试。采用该装置的两种方法分别进行不锈钢刀口密封件的漏率测试。结果表明:动态比对法对该不锈钢刀口密封件的漏率测试误差较大,低于10^(-11)Pa·m~3/s量级的极低漏率密封件更适合采用静态累积比对法进行测试。

关键词：漏率测量比对法标准漏孔四极质谱仪

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挥发型液体标准漏孔漏率测试及其不确定度评定

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真空科学与技术学报 2019年第4期39卷 293-296页

作者：师立侠崔寓淏王凯刘胜刘兴悦北京卫星环境工程研究所

全氟三乙胺液态工质在航天器密封管路中的应用日益广泛,因此,对其泄漏率测试的需求不断提升。为了实现全氟三乙胺的泄漏率测试,需要研制漏率已知的液体标准漏孔作为对比装置来进行泄漏率的定量测试。基于此,本文提出一种基于液体挥发速... 详细信息

全氟三乙胺液态工质在航天器密封管路中的应用日益广泛,因此,对其泄漏率测试的需求不断提升。为了实现全氟三乙胺的泄漏率测试,需要研制漏率已知的液体标准漏孔作为对比装置来进行泄漏率的定量测试。基于此,本文提出一种基于液体挥发速率同挥发面积关系原理设计的挥发型液体标准漏孔,挥发性液体通过一个固定尺寸的小孔不断向周围环境进行泄漏。挥发型液体标准漏孔设计质量轻,通过高精度电子天平测量其一定时间(一般为24h)的质量损耗,可以精确得出该液体漏孔的泄漏率。本文通过对挥发型标准漏孔校准测试过程中的不确定度进行评价得出,其相对扩展不确定度为2.8%,故该标准漏孔可以作为工程上进行全氟三乙胺液体工质质谱检漏过程中的对比装置。

关键词：挥发标准漏孔泄漏率校准

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标准漏孔校准装置的研究与应用

标准漏孔校准装置的研究与应用

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作者：杨新民西安电子科技大学

学位级别：硕士

本文主要给出了利用小孔和四极质谱计建立真空标准漏孔校准装置的原理和方法。文中研究了小孔流导的基本特性，并给出了小孔流导的计算公式：提出了利用恒压法对小孔流导进行测试，对选定的小孔的流导进行了测试，给出了小孔流导随压力... 详细信息

本文主要给出了利用小孔和四极质谱计建立真空标准漏孔校准装置的原理和方法。文中研究了小孔流导的基本特性，并给出了小孔流导的计算公式：提出了利用恒压法对小孔流导进行测试，对选定的小孔的流导进行了测试，给出了小孔流导随压力变化的曲线方程。利用小孔设计的气体流量计，其流量可以任意调节，校准时流量计提供的流量大小仅与稳压室的压力有关，并且可以将流量计的流量调节到与被校漏孔漏率大小相等，再用四极质谱计将二者进行比较，计算出漏孔的漏率，这样四极质谱计只起比较器的作用，解决了四极质谱计的线性以及长期稳定性差影响校准结果的问题。由于稳压室中的气体压力高，不需要特别严格的材料处理工艺，不需要彻底的烘烤出气就能得到纯净的单一气体，满足校准工作的要求；测量范围达到了(10-10～10-5)Pa·m3／s，评定的合成标准不确定度为2.2％。通过对不确定度分量的分析可知，通过精确校准电容薄膜规、控制温度变化等方法可以进一步降低校准不确定度。研究还表明四极质谱计的非线性度达到了38％，影响了其测量能力。

关键词：小孔流导标准装置不确定度分析标准漏孔

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基于AAO的标准漏孔制作及其性能研究

基于AAO的标准漏孔制作及其性能研究

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作者：赵永恒合肥工业大学

学位级别：硕士

标准漏孔是真空计量技术的标尺,它的性能直接影响着真空测量和真空检漏结果的准确性。目前,常用的通道型标准漏孔存在着形状尺寸不可控、漏率不确定、漏孔中气体多处于复杂过渡流等问题,这些问题的存在导致无法对检漏仪和真空计进行准... 详细信息

标准漏孔是真空计量技术的标尺,它的性能直接影响着真空测量和真空检漏结果的准确性。目前,常用的通道型标准漏孔存在着形状尺寸不可控、漏率不确定、漏孔中气体多处于复杂过渡流等问题,这些问题的存在导致无法对检漏仪和真空计进行准确的标定和校准。针对传统标准漏孔存在的问题,本文提出了利用阳极多孔氧化铝模板(anodic aluminum oxide,AAO)结合掩模辅助镀膜方法制备新型分子流标准漏孔的方案。AAO是微纳加工中常用的一种纳米级多孔材料,其中单个孔的直径在100nm以下,本文通过掩模辅助镀膜方法对AAO进行了二次镀膜处理,并利用光学显微镜对镀膜结果进行了观察,实验结果表明通过采用不同尺寸的掩模板可以制备出具有不同有效面积即不同通道数目的AAO。然后,我们利用自行设计搭建的差压法漏孔校准装置,以氦气(He)、氮气(N2)、氩气(Ar)为实验气体对镀膜后的AAO封装形成的标准漏孔的漏率和流导进行了测量。实验结果表明:(1)对于不同有效面积封装形成的漏孔,漏孔流导与AAO的有效面积成正比;(2)对于特定漏孔,在大气压下漏孔中气体始终处于完全分子流状态,即漏孔流导与前级压强无关,在大气压下为一常数;漏孔流导与所用实验气体质量方根的倒数成正比。本文所提出的基于AAO的完全分子流标准漏孔具有制作成本低廉、制作方法简单、压强适用范围广(最高压强可达100k Pa)、漏孔流导可控、漏孔对于不同种类气体的流导具有可预测性等优点。

关键词：标准漏孔阳极多孔氧化铝掩模辅助镀膜方法差压法分子流

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基于玻璃浆料封装的纳流控标准漏孔组件制作及性能研究

基于玻璃浆料封装的纳流控标准漏孔组件制作及性能研究

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作者：周问天合肥工业大学

学位级别：硕士

标准漏孔是应用于真空检漏领域的一把标尺，新型的纳流控通道型标准漏孔基于其提供的稳定气体微流量，可以对真空计和氦质谱检漏仪等真空仪器进行精确校准。新型标准漏孔在超高真空计量应用中有着越来越广泛的需求，目前常用的Torr-Sea... 详细信息

标准漏孔是应用于真空检漏领域的一把标尺，新型的纳流控通道型标准漏孔基于其提供的稳定气体微流量，可以对真空计和氦质谱检漏仪等真空仪器进行精确校准。新型标准漏孔在超高真空计量应用中有着越来越广泛的需求，目前常用的Torr-Seal胶封装方法由于其高放气率而不再适用，因此迫切需要一种放气率低、气密性好且耐高温的新型漏孔封装方法。　　针对以往标准漏孔制作存在的不足，本文提出了一种基于玻璃浆料封装方法制作的新型纳流控通道型标准漏孔组件。利用微纳米加工技术在硅片上制作出特征尺寸约为162nm的纳流控通道。研究了玻璃浆料的热处理工艺，将硅基漏孔封装到自主设计的可伐合金支撑件上，并使用ANSYS仿真分析了封装结构降温阶段的热应力分布，证明了该可伐合金支撑件在材料和结构上的优越性。此外，使用残余气体分析仪对比分析了玻璃浆料封装方法和Torr-Seal真空胶封的放气率差异，结果表明玻璃浆料封装的放气率比Torr-Seal胶封的放气率低了约一个数量级，证明了玻璃浆料封装方法的优越性。最后使用自主搭建的差压法校准系统标定了标准漏孔组件，使用氮气、氩气、氦气三种气体测量了标准漏孔组件的流导，结果显示均在高真空到一个大气压的上游压力范围内实现了分子流状态，证明了该标准漏孔组件的恒流导特性，且流导测量值与理论值较为接近，相对误差仅为25%。　　本文制作的标准漏孔组件能实现稳定的分子流状态且流导可控，基于玻璃浆料封装的放气率低、气密性优良和耐高温性等优势，是一种应用前景广泛的新型标准漏孔组件。

关键词：标准漏孔玻璃浆料封装流导纳流控通道分子流真空计量

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多孔氧化铝型标准漏孔可控制作研究

多孔氧化铝型标准漏孔可控制作研究

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作者：魏本猛合肥工业大学

学位级别：硕士

真空技术在科学研究领域和工业生产领域发挥着十分重要的作用。由于泄漏的存在导致真空系统不能长时间保持理想的真空度是真空技术应用中存在的最大问题。真空计量技术中一项十分重要的内容是真空标准漏孔的研制。然而现有的标准漏孔存... 详细信息

真空技术在科学研究领域和工业生产领域发挥着十分重要的作用。由于泄漏的存在导致真空系统不能长时间保持理想的真空度是真空技术应用中存在的最大问题。真空计量技术中一项十分重要的内容是真空标准漏孔的研制。然而现有的标准漏孔存在漏率不确定,泄漏尺寸不可控,流动状态复杂等缺点,大大限制了真空计量技术的发展。研究具有可控的流动尺寸、流态和流导的标准漏孔近年来也成为真空技术中的一个较为热门的研究领域。针对上述传统标准漏孔制作中存在的问题,本文提出了一种通过二次选择镀膜方法,在多孔氧化铝薄膜上进行薄膜沉积从而获得特定的有效面积达到对漏孔元件的流导进行精确控制的目的。通过在多孔氧化铝薄膜表面整体沉积不同厚度的氧化铝薄膜,并使用氦质谱检漏仪对其本底泄漏进行测量,获得了可以密封多孔氧化铝上纳米孔的最佳膜厚;由于本项目实验采用的多孔氧化铝薄膜具有的纳米孔的直径小于大气压下的氦气、氮气和氩气的平均自由程,因而这些气体在流经该通道时由真空到大气压范围内均可以保持分子流状态,可以大大拓展标准漏孔的应用领域,简化标准漏孔检漏的工作量;利用自行搭建的基于差压法的真空漏孔校准装置和动态定容升压法的校准装置对制作得到的具有不同的有效面积的标准漏孔进行流导校准。结果表明其流导大小与有效面积的大小具有优良的对应关系,且漏孔的流导的大小不会随着前级压强的变化而变化,即该气体流经该真空漏孔时为分子流状态。使用本文提出的制作方法可以简单迅速地制作流导可控的分子流标准漏孔,成本低,对所需要的设备要求不高,具有十分广阔的应用前景。

关键词：标准漏孔多孔氧化铝差压法动态定容法分子流

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硅—玻璃通道型标准漏孔制作及性能研究

硅—玻璃通道型标准漏孔制作及性能研究

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作者：朱爱青合肥工业大学

学位级别：硕士

由于常用的漏孔不能准确反映泄漏气体的真实流动状态,且难以实现尺寸可控制作。近年来,新型标准漏孔制作及其应用的研究受到广泛关注,寻找尺寸可控、宽压强范围内气体分子流传输的新型漏孔元件成为真空科技领域的一个新的研究热点。本... 详细信息

由于常用的漏孔不能准确反映泄漏气体的真实流动状态,且难以实现尺寸可控制作。近年来,新型标准漏孔制作及其应用的研究受到广泛关注,寻找尺寸可控、宽压强范围内气体分子流传输的新型漏孔元件成为真空科技领域的一个新的研究热点。本文提出以硅和硼硅玻璃为材料,利用干涉曝光、反应离子刻蚀以及阳极键合技术制作新型纳米级通道型标准漏孔,通过制作过程中工艺参数的调整控制漏孔的尺寸,经测量漏孔的特征尺寸为280nm。本文设计搭建了差压法漏率测量装置,利用该装置测量了氦气、氮气、氧气和氩气通过被测漏孔的漏率和流导。结果表明:对于氦气,流导在10～100kPa的压力范围内基本不变,而氮气、氧气和氩气的流导在10～60kPa的压力范围内基本不变,此时气体在漏孔中的流动状态为完全分子流;对于同一长度的漏孔,气体的流导与其分子质量平方根的倒数近似成正比;对于特定气体,漏孔的流导与其长度近似成反比。利用氦质谱检漏仪验证了测量的准确性,与差压法测量结果相比,相对误差低于11.64%。最后评估了装置测量漏孔漏率和流导的不确定度,得出其相对合成不确定度低于7.4%。本文制作的标准漏孔具有尺寸可控、流导恒定、漏率范围宽、标定简单等优点,且可根据氦气的标定结果预测其他非可凝性气体的流导。

关键词：标准漏孔通道反应离子刻蚀阳极键合分子流

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标准漏孔的溯源方式和校准方法及测量不确定度评估

标准漏孔的溯源方式和校准方法及测量不确定度评估

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作者：宋栋梁江苏省计量科学研究院

对标准漏孔的溯源方式和校准方法进行探索,并对其测量不确定度进行评估。通过建立数学模型,对标准漏孔在测量过程中影响测量不确定度的因素进行分析和量化。测量结果的相对扩展不确定度约为0．04。

关键词：标准漏孔校准方法测量不确定度评估

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