残余气体分析技术在“海洋一号”正样星热试验中的应用

文章介绍了残余气体分析技术在“海洋一号”正样星真空热试验中的应用。目前,国内外星船试验中的残余气体分析,一般都是将仪器探头安装在真空容器壁上,所测结果主要是器壁与热沉之间气体的成份。针对这次试验提出的测量星体附近气体成份的特殊要求,采用了将测量探头前接集气管的特殊方法,从而真实有效地测量到星体附近的残余气体成份。

用残余气体分析仪测量和计算分压强

残余气体分析仪可以得到真空系统残余气体的质谱图,并给出各个质荷比峰的离子流值,但不能直接测量残余气体中各组分气体的分压强。在考虑到组分气体对某个峰的贡献可以线性叠加的基础上,本文介绍了峰的离子流与分压强、仪器灵敏度、传输几率和丰度之间的关系,从而得到了利用RGA质谱峰的离子流计算残余气体分压的公式。

残余气体分析仪的远距离控制

本文介绍了MKS公司和INFICON公司的残余气体分析仪(RGA)的RS-232通讯电缆(与PC通讯)的接口引脚、功能以及从多芯简化为三芯的可行性。从而可以利用一对通用的RS-232/RS-485/422通讯转换模块将RGA的RS-232通讯转换为RS-485/422通讯,用极少的代价实现了计算机对RGA的远距离控制。

空心玻璃微珠内部残余气体分析

空心玻璃微珠在航空航天、军工等领域有广泛应用,其内部残余气体压强及成分对传热等性能有重要影响,目前国内外还没有残余气体分析相关报道。针对空心玻璃微珠内部压强未知、尺寸小、数量多等特点,设计了一种基于波纹管真空动密封的样品破坏取样机构。基于静态升压法和动态流导法,结合破碎率,推导空心玻璃微珠内部压强计算公式。采用小孔对大气量残余气体降压取样,并使用四级质谱仪对其进行成分分析。对比初读法和积分法两种质谱分析方法,其中积分法分析结果具有更好的一致性。结果表明,取样机构可以获得40%以上的质量微珠破碎率,基于玻璃粉末法制备的空心玻璃微珠内部压强在27000 Pa左右,残余气体成分主要包括SO_(2)、N_(2)、CO、CO_(2)和O_(2)。

利用质谱检漏仪或残余气体分析器进行示踪探头或检漏的标准方法——ASTME498—73(1980年重新审定)

本标准以固定代号 E498颁发,代号后面的数字表示最初采用的年份,若经修订,则表示最近修订的年份。括号内的数字表示最近重新审定的年份.本方法隶属于ASTM 无损检测委员会 E—7,并由泄漏检测分委员会 E07.08直接负责.最初版本1973年9月27日出版,1973年11月颁布。(外部为大气压,内部为真空),本文件涉及的示踪探头型见 ASTE 标准年鉴

残余气体质谱仪的进样输运及其对定量分析的影响

使用QMS-200残余气体质谱分析仪,分别以空气、空气/氩气混合气体为样品,研究了质谱仪的进样输运效应.利用空气/氩气混合气体作为标准样品,进行了质谱峰强对浓度的标定,获得了分析仪对残余空气定量分析的标定关系.研究发现:由于输运过程,注入样品由于不同成分的输运速率、排空速率不同,样品不同成分在质谱仪内的量与其原始物质的量有所不同.

通过残余气体分析对真空开关的质量控制

没有一种开关像真空开关那样具有高可靠、应用广泛、要求极少维修以及不污染环境。获得这种殊誉在于它采用了高品位材料和先进的真空灭弧室制造技术。另一个因素是使用科学手段和现代方法相结合的质量控制。这是因为承载的电流和在额定电压高达５２ｋＶ时开系?流达到５０ｋＡ的情况下，对真空灭弧室的设计提出了许多要求。主要目标是，真空灭弧室在它的整个寿命期间至少三十年内保持超高真空。残余气体分析。

钐钴永磁漂移管出气及质谱分析

文章系统地阐述了同步气路法测量材料出气率的实验原理,首先实验测得钐钴永磁铁室温下不同时刻的出气率并给出及其拟合曲线,可预测更长时间钐钴所对应的出气率。其次,实验测得钐钴永磁铁漂移管样机的整体出气量,并与钐钴样品总出气量进行比对,分析夹气是导致漂移管样机出气量下降缓慢的主要原因,并提出改进方案。然后,对比不同状态下的残余气体成分,分析结果对于后续漂移管的加工提供改进思路。最后,计算了钐钴永磁漂移管应用于DTL1#物理腔引起的压强变化,为钐钴永磁漂移管的应用提供数据支持。

真空太阳集热管在应用不同吸气剂时的残气分析

自行设计了可直接测量成品集热管夹层真空状况的装置,对集热管夹层内真空度进行测量,并验证了该装置的可靠性。利用该真空开管装置分析了使用不同吸气剂的集热管内残余气体的情况。

有尾排气式真空封装内部放气特性分析

以一种有尾排气式真空封装器件为对象,从释放气体组分和放气量两方面对封装体内部放气特性进行了分析,旨在为器件的高真空度设计、提高器件寿命提供依据。首先,通过残余气体分析得到了各封装体内部的气体成分,推理出各构件所释放气体的具体组分;其次,通过真空电阻丝标定方法得到了各封装体内的压强变化,分析出各构件的放气量。研究结果表明,封装体内部的气体主要有:N_2,O_2,Ar,CO_2,H_2O,H_2,碳氢化合物,甲醇等,其中管壳是最大的气源,主要释放气体为H_2、H_2O;其次为银浆,主要释放气体为CO_2、N_2;最后为半导体制冷器,主要释放气体为H_2O、CO_2、N_2。

CSNSⅡ真空差分系统设计

CSNSⅡ加速器束流打靶功率从100 kW升级至500 kW,要求直线加速器平均束流功率从5 kW提高到25 kW,脉冲束流强度从12.5 mA提高到大于40 mA,这必然导致直线段常温腔压力上升。差分系统作为常温段与超导段之间的重要匹配单元,其真空系统设计可以大幅降低此区间的压力,同时减少低能差分系统末端的残余气体成分,有效避免常温腔气源对超导腔性能造成影响。目前,直线末端(DTL腔)动态真空约为2.0×10^(-6)Pa,而CSNSⅡ超导腔前后的低能差分系统(LEDP)和高能差分系统(HEDP)动态真空均要求≤5.0×10^(-8)Pa。针对该问题,本文对LEDP和HEDP真空系统进行了系统设计,并通过搭建模拟系统和实验验证了设计的合理性。结果表明,实验结果与模拟结果基本吻合,采用离子泵与NEG泵组合的方案,可以满足LEDP和HEDP的真空需求,并有效减少LEDP末端的残余气体成分。

HL-2M装置真空室预装阶段检漏试验

通过在加工现场和安装现场搭建的真空辅助系统、四极质谱计及氦检漏仪组成的检漏系统,运用残余气体分析和氦质谱检漏方法在冷态下对HL-2M真空室扇形段及真空室整体进行了真空检漏试验。对漏点进行修复后,测试了真空室的极限真空度和总漏气率等。真空室经过72h的抽气后,真空度达到3.7×10^(-5)Pa,超过了1.0×10^(-4)Pa的预期预抽真空度。用静态定容法测得的真空室漏放气率为2.3×10^(-7)Pa·m^(3)·s^(-1),小于设定的真空漏率技术指标5×10^(-7)Pa·m^(3)·s^(-1)。试验结果表明HL-2M装置真空室满足超高真空条件,符合设计要求。

新型分子增压泵的性能测试

本文详细介绍了新型分子增压泵的测试方法,对分子增压泵的极限真空、返油率、抽速及工作频率等性能进行了测试分析。测试结果表明,该泵可以在过渡流段替代罗茨泵来获得清洁真空系统。在兰州重离子加速器TR2终端真空差分系统前两级选用了新型分子增压泵,并根据测试结果确定其工作频率。最后给出了在TR2终端真空差分系统使用分子增压泵后的实验结果,表明该泵能够满足清洁、大流量差分真空系统的使用要求。

原位氧化硅钝化层对氧化钒薄膜光电特性的影响

氧化硅(SiOx)原位钝化层对氧化钒(VOx)薄膜电学特性的影响分析旨在改善像元微桥结构的光学吸收特性,提高热敏VOx薄膜层的方阻和电阻温度系数(TCR)稳定性。采用离子束溅射沉积50 nm VOx薄膜后,紧接着沉积30 nm SiOx钝化层。通过原位残余气体分析仪(RGA)和衬底温度控制,调节氧化钒薄膜中的氧含量,分析了VOx单层膜、SiOx/VOx双层膜的电学特性随工艺温度的变化规律,原位残余气体分析仪(RGA)和150℃加温工艺提高了VOx热敏层薄膜的方阻和电阻温度系数稳定性。

全超导托卡马克上的实时硼化系统

无论是离子回旋放电等离子体(RF)的硼化还是辉光放电等离子体的硼化均已经在全超导托卡马克(东方超环)上成功的开展了。整个硼化过程利用残余气体分析仪和膜厚仪进行在线实时监测,特别是实时膜厚测量系统为硼化实验提供了直观且详尽的指导。由于目前硼化材料使用的是氢基的碳硼烷(C2B10H12),所以硼化后整个装置的氢滞留显著提高。同时、由于超导托卡马克在运行过程中的纵向磁场必然稳定存在,而辉光放电无法在强磁场下运行(全超导托卡马克的纵向磁场通常为特斯拉量级),所以能在强磁场中运行的离子回旋被认为是目前最为行之有效的壁处理方式之一。该论文首先介绍离子回旋硼化的过程以及硼化的实验设置,随后分析了硼化对等离子体运行的影响,最后给出结论。

国产四极质谱仪的研发

介绍了自主研发的四极质谱仪原理、设计和相关测试结果.四极质谱仪主要由离子源、四极滤质器、离子检测机构、控制电源和信号处理软件构成.离子源产生的气相离子经引出和加速后射入四极滤质器中,四极滤质器上相叠加的直流和交流电压使得相对应质荷比的离子穿过后被离子检测机构检测,从而获得气体的成分和分压.测试结果显示,该四极质谱仪的质量测量范围可达65amu,基本性能良好.

四极质谱在漂移管直线加速器上的应用

真空检漏是漂移管直线加速器(DTL)获得高真空的重要技术。四极质谱计是分析真空系统内残余气体成分的重要工具,同时也可作为一种检漏手段。本文利用氦质谱检漏仪和四极质谱计两种手段对DTL1~#腔进行检漏。当对12~#漂移管的线圈加电时,腔体内的真空度、漏率和残余气体成分都发生了变化,并且水的谱峰增加最显著,所以判断12#漂移管出现了问题。通过恰当的处理,使腔体很快获得了10^(-6)Pa的高真空,满足了直线加速器对真空系统的要求。

CSNS直线加速器真空系统及四极质谱检漏

介绍了中国散裂中子源(CSNS)直线加速器真空系统的组成和抽气系统的设计。利用氦质谱检漏仪和四极质谱计两种手段对RFQ腔进行检漏,通过对施加示漏介质前后RFQ腔内残余气体成分曲线分析、对比压力变化曲线等,确定了漏点位置。排除泄漏故障后,RFQ腔很快获得了10-6Pa的真空,满足了直线加速器对真空度的要求。

平行缝焊金属封装内部多气氛控制研究

随着微电子技术的飞速发展,部分军标或高可靠产品除了对电子封装内部水汽的控制要求有了大幅提升外,还对封装内部其他多种气氛的控制提出了严格的要求。由于受材料和工艺的限制,封装内部多种气氛含水汽的控制一直是高可靠封装的重点和难点。从内部气氛产生的原因分析及处理措施出发,分析给出了厚膜混合集成电路平行缝焊金属封装内部多种气氛控制方案,以满足H级产品特别是航天高可靠产品对电子封装内部水汽及其他多种气氛高标准的控制要求。

HL-2M装置质谱测量的初步结果

利用四极质谱计对HL-2M真空室分别在烘烤和辉光放电清洗过程中的残余气体进行了初步测量分析,并且研究了HL-2M抽气系统中低温泵对水的抽除效果。真空室经过最高100℃烘烤后,M/q=18(H_(2)0)、M/q=28(CO)的气体分压强分别减少47.96%、17.63%;对HL-2M进行辉光放电清洗时M/q=18(H_(2)O)、M/q=28(CO)、M/q=32(O_(2))的离子流显著增加,清洗产物通过抽气系统排除,有效地减少了碳、氧等杂质;在4台低温泵抽气并达到动态平衡时M/q=18(H_(2)O)、M/q=28(CO)分压强分别减少了3.2×10^(-5)Pa、3.7×10^(-6)Pa。质谱测量结果为保障HL-2M装置的初始等离子体放电提供了有用的参考数据。