A Novel Approach for Micro-electro-mechanical System(MEMS) Vacuum Packaging

MEMS vacuum packaging is now the impediment of the MEMS appliance in some specified fields. The major problem of current packaging approach is that the packaging process cannot meet the requirement of the ultra low leak. But the process cannot be improved with the existing technology. We propose a novel approach for MEMS vacuum packaging which can remarkably lower the leak rate. This paper analyzed the vacuum maintaining time of the vacuum packaging and compared the current design and new packaging method.

真空氦漏孔校准方法的研究

本文介绍了一种不带氦气源的真空氦漏孔的校准方法,可实现-100~1000kPa压力、(10^(-10)~10^(-4))Pa.m^(3)/s漏率范围内的真空氦漏孔的校准,扩展不确定度U_(rel)=10%(k=2)。适用于真空氦漏孔日常的校准工作。

极高真空环境下软金属刀口密封研究

密封是保证航天器发射、运行可靠性及寿命的关键环节之一,随着月球及深空探测技术发展需求,迫切需要解决在极高真空环境下设备的密封技术。本文根据空间环境的适应要求,研制设计一种采用软金属合金作为填料,多层密封材料配合的密封技术。对照空间环境密封漏率指标要求,对密封材料种类、成分配比、微观结构、刀口和预紧力等关键参数进行了分析和实验研究,在高真空条件下通过实验测试了软金属材料密封装置漏率情况和温度环境的稳定性。实验结果表明,软金属材料和基体材料匹配良好,刀口结构密封装置在高真空环境下的漏率小于5×10-11 Pa·m3/s,高低温度循环后漏率稳定,可以满足未来航天器在极高真空环境下的长期稳定可靠密封使用要求。

一种下限为1.3×10^(-14)Pa·m^3/s的真空漏孔校准装置

为了解决漏率小于10-12Pa·m3/s漏孔的校准问题,提出累积法与固定流导法相结合的方法,研制出下限可达10-14Pa·m3/s量级的校准装置。装置主要由累积比较系统和固定流导法流量计组成,采用四极质谱计作为比较器测量示漏He气离子流大小,通过累积的方法解决了质谱分析室中示漏气体分压力测量问题;采用激光打孔和多次镀膜的方式获得10-10m3/s量级的分子流导,用吸气剂泵将真空室本底压力维持在10-7Pa量级,使磁悬浮转子真空计对固定流导元件入口He气压力测量下限可达10-4Pa,从而获得下限为1.3×10-14Pa·m3/s的标准气体流量。研究结果表明,装置采用He气作为示漏气体的校准范围为10-12~1.3×10-14Pa·m3/s,合成标准不确定度为5.2%~5.8%。

金属杜瓦瓶微小漏率检测

器件的漏气率大小是决定红外探测器搁置和使用寿命的关键因素之一 ,也是判断军用多元金属杜瓦瓶真空完善性的重要指标 ,特别是常规漏率检测手段难以探测微小漏率是长久以来影响杜瓦瓶成品率的重要因素。文中简要介绍几种真空高灵敏度微小漏率测试方法、基本原理和测试结果 ,针对杜瓦瓶的气密性要求采用相应微小漏率测试手段 ,并在生产中获得应用。

质谱测量与分析系统的性能测试

对所研制的质谱测量与分析系统进行了性能测试。烘烤后系统的极限真空达到了7.3×10-7Pa,总漏气率为3.84×10-9Pa.m3.s-1。上下球室之间的气体压力,以及漏孔的漏气率与高分辨四极质谱计的氦分压力均呈现了良好的线性关系。结果满足动态流导法真空校准的技术要求,为氘、氦混合气体的测量与分析提供了条件。

正压漏孔校准装置优化设计

针对目前正压漏孔校准工作中存在的测量下限指标低、测量不确定度大等问题,提出了正压漏孔校准装置的优化设计方法。采用特殊设计,将定容室的容积减小到10mL以下,降低了气体累计时间,延伸了测量下限。采用主、被动相结合的恒温方法提高恒温精度,使得测量系统温度变化在校准时间内小于0.02K,减小了温度漂移引入的虚流量及测量不确定度。在恒压法正压漏孔校准方法中,提出采用直径小于1mm的精密细活塞及适用的动密封结构,可以将测量下限延伸到10-7Pa·m3/s量级。通过以上方法,可使正压漏孔校准装置的测量下限优于5×10-7Pa·m3/s,不确定度小于5%,同时具有较高的工作效率。

真空漏率校准装置的研制和应用

真空漏率校准装置可以对(10~5~10^(-4))Pa范围内的各种真空计和(10^(-7)~10^(-9))Pa·m^3/s的真空漏孔进行校准。该装置的特点是结构简单、量程宽、易操作和工作效率高。

一种新的凝汽器及真空系统漏入空气流量测量方法

对几种凝汽器及真空系统漏入空气流量测量方法进行了比较,分析了各种方法的优、缺点和现场实施的可行性,建立了一种新的漏入空气流量测量方法,并在300 MW机组上实际应用,效果较好。该方法解决了实际运行机组现场测量漏入空气流量及抽气设备抽吸空气流量测量问题,为研究空气对凝汽器和抽气设备性能影响奠定了基础,也为抽气设备现场性能试验提供了一种新的思路。

HL-2M装置真空室预抽气系统的研制

通过搭建HL-2M真空室整体预抽气系统,对真空室的设计、加工和安装工艺是否达到超高真空技术要求进行了试验检测。采用三套分子泵机组和一套低温泵机组作为主抽系统,对HL-2M真空室进行了预抽,72小时后真空室真空度达到3.7×10^(-5)Pa,超过了预期的预抽真空度。在本底真空度为3.7×10^(-5)Pa的条件下采用静态定容法测试真空室漏放气率,结果显示真空室漏气率为2.3×10^(-7)Pa·m^(3)·s^(-1),小于HL-2A真空室预抽时总漏放气率两个量级。试验证明通过合理的抽气机组配置,HL-2M装置真空室满足超高真空技术要求,为将来开展高品质等离子体实验提供了良好的条件。

绝热深冷设备真空性能的检测方法分析

真空绝热深冷设备的真空性能直接影响其质量和寿命。通过漏率、漏放气速率两个关键真空性能指标,结合实际检测操作过程中出现的一些典型问题,运用理论和实际检测情况分析了真空绝热深冷设备真空性能检测方法及现行标准在执行过程的可行性和注意事项,并在此基础上,提出了优化检测方法的途径。旨在进一步提高检测的准确性和可靠性,建议完善真空绝热深冷设备检测标准,推动真空绝热深冷设备行业更好的发展。

HL-1M装置的真空抽气系统

本文叙述了ＨＬ－１Ｍ装置真空抽气系统的设计、调试。

真空严密性与凝汽器漏入空气流量的定量关系

通过试验研究得出国产300MW机组真空严密性与凝汽器及真空系统漏入空气流量的定性、定量关系。根据不同容量机组低压缸排汽容积流量的换算关系,给出了真空严密性的定量评价基准。试验研究结果可为汽轮发电机组日常运行中漏入空气对凝汽器性能的影响程度提供判断依据。

无氧铜真空钎焊密封技术研究

采用Ga基钎料对TU1无氧铜漏气材料开展真空钎焊堵漏工艺技术研究,对Ga、Ga-In、Ga-Sn、Ga-In-Sn等不同钎料的封接效果进行分析。结果表明在焊接温度600℃、保温时间60min、真空度5×10^(-3)Pa的条件下,可实现小于5×10^(-9)Pa·m^3/s的漏率指标,并形成均匀、连续的焊缝微观组织结构,满足500℃、20 h的烘烤排气热处理工艺。

四极质谱仪真空系统设计

四极质谱仪作为科学分析仪器中的高端产品,具有广泛的应用领域。仪器工作时需要处于高真空状态,同时还需从大气压下引入样品进行分析。本文采用两级梯度真空的设计方法对真空系统进行设计,解决了分析样品进样的真空过渡。通过流导、漏率等方面计算以及真空系统的要求确定了各真空元器件的结构形式和规格型号。最后,搭建真空系统进行了实验验证。

真空比对标准装置性能研究及计量软件设计

为研究真空比对标准装置的性能,减少真空计量过程的不确定度。通过实验对真空比对标准装置的极限真空度、漏率、动态稳定度和体积膨胀比进行了研究,分析了该装置的不确定度影响因素。针对标准装置仅能手动操作、真空规计量过程复杂、人工数据处理繁琐的情况,基于Labview 8.2开发平台,依据真空比对校准装置的基本工作原理和真空规检定/校准规程规范,开发了真空规检定/校准程序,覆盖了各种真空规的检定/校准,给出一种多个被检器并行计量的模块化结构,实现数据的自动处理,原始记录和证书的批量生成。

气体间漏率等效关系的直接模拟蒙特卡洛分析

研究气体间漏率的等效关系,对提高检漏数据判读的准确性具有重要意义。本文基于对金属压扁型漏孔的研究,通过建立分析模型,运用直接模拟蒙特卡罗法数值模拟方法得出了气态工质的漏率曲线及不同工质间漏率的等效关系,验证了气态工质泄漏模型的正确性,可实现已知示漏气体漏率情况下实际工质漏率的虚拟预示。研究结果表明,不同气态工质在同一条件下漏率存在着较大差异,但都随两端压差增大而增大,呈近二次多项式变化趋势,仿真结果与理论分析相符。气态工质间漏率等效性在He漏率≤10-6Pa·m^3/s和He漏率≥10-3Pa·m^3/s时趋于恒值;而当He漏率在[10-6,10-3]Pa·m3/s时,漏率等效性存在着先上升后下降的多项式变化形式,且最大值出现在这一区域之间。研究结果为实际工质与示漏工质间漏率等效数值研究提供了基本方法和参考数据。

氦质谱检漏仪在溴化锂吸收式制冷技术中的应用

指出了氦质谱检漏仪在溴化锂制冷行业中应用的重要性。进一步介绍了氦质谱检漏仪的基本原理，结构，以及对溴化锂制冷机组进行氦质谱检漏时的检漏程序、检漏方法和注意事项。

170t RH炉真空系统泄漏量的测试

介绍了安钢新建170t RH炉真空系统安装采取的措施,探讨了泄漏量的测试和计算方法。生产实践证明,采取的安装措施得当,泄漏量的测试和计算方法正确,新建的RH炉真空系统泄漏量达到了设计标准,满足了生产工艺的要求。

钛泵-不锈钢超高真空系统静态升压特性研究

由于真空器壁对气体分子的吸附作用， 钛泵－ 不锈钢超高真空系统的静态升压特性与普通真空系统有很大不同。用通常的办法估算其漏率是行不通的。基于作者的实验结果，对这类系统的静态升压规律作了探讨，并给出了估算“真实漏率”的公式。