[其他]一种极微流量气体取样微漏孔的制造方法

说明书

本发明是一种新型极微流量气体取样微漏孔的制造方法。该方法是在一平面玻璃上，制作范围为１微米到２０微米的小孔（微漏孔）；该孔是通过高速钻削；化学腐蚀和电击穿三道工序制作而成。用本方法制作的微漏孔用在含气器件和设备的微量气体取样中具有漏率稳定；不易堵塞、质量歧视小的优点。

本发明涉及真空技术领域，它特别适用于等离子体化学，气体激光器，电光源器件中的质谱诊断的气体取样技术。

我们知道，在科学实验或生产中，有时需要对含气体器件（如气体激光器、电光源器件）或设备（如等离子体化学研究中的反应器）中的气体进行连续的或间断的取样分析。如果器件或设备中的气体数量少，取样的气体就不允许过多，否则将影响器件或设备的正常工作。

现有的气体取样技术，常用的有“小泡法”和“压强差分法”。例如，在对气体激光器的气体取样所采取的“小泡法”（如《四川激光》杂志1980年第四期金芯文章所述），就是在激光管上预先接上若干个玻璃小泡，定时高温封割下小泡进行气体分析。这种方法取样数据有限，不能连续监视变化情况，小泡封下时，玻璃熔化而放出气体导致较大误差。

“压强差分法”是用一个或二个漏孔接于被测容器上，用适当的抽气泵通过漏孔对被分析器件抽气。由于漏孔很小，故尽管有气体不断抽出，在靠近泵的一方仍能维持较低的压强，足以保证分析器（如回旋质谱规管等）工作所需要的真空度。这种方法所用的漏孔，一般是真空技术中常用的标准漏孔。

现有的表准漏孔，主要有金属压偏型标准漏孔，玻璃铂丝型标准漏孔，多孔金属型标准漏孔等。金属压偏型标准漏孔常用无氧铜管压扁而成，由于金属的膨胀系数较大，且金属表面常受氧化，或受其它气体侵蚀而起变化，从而引起孔径的变化，造成漏率不稳，玻璃铂丝型利用铂丝与硬质玻璃间的膨胀系数不同。进行非匹配封接，从而获的漏孔。由于漏孔长达5-10mm，故容易堵塞。又环境温度变化，漏率也有变化。多孔金属型标准漏孔，采用金属粉末压制成多孔金属块，然后封于管中制成，因为是大量孔组成的一条气路故每个孔必须极小，堵塞后不易清洗。

综上所述，现有的标准漏孔用于压强差分法对气体取样，常出现漏孔堵塞或漏率不稳的毛病，并且因是连续抽气，气体数量损失较大，对容积较小或储气量较少的器件或设备很不适用。

1970年，日本Karube.Eiso.Yamaka等采用可调金属微漏阀（见日本Journal.Ap plied Physics 41，2031-2042）来对气体激光器进行取样质谱分析，因为这种微漏阀是可调且可关闭的，故能在需要分析时打开进行抽样，平时关闭以避免气体的连续损失。但这种微调阀是根据一硬的锥形针挤压一较软的锥形孔底座来保证密封的，每次关闭时，底座都会因针的挤压而产生形变，故在拧开时很难保证漏率的重复性。即锥形针退到同一位置时，并不对应于同一漏率。在气体性质上，锥形针退出所形成的漏孔，是两锥之间的隙缝，与气体通过长管的气流性质近似，因而具有较严重的质量歧视效应。

本发明的目的是制作一种具有极微小孔（1微米到20微米范围）的平面玻璃片作为漏孔以克服漏率不稳，或者堵塞后不易清洗的问题。

本发明的工艺过程如下：

第一步 用高速钻头在玻璃片需要部位钻出一个坑，但不让其穿通。

第二步 用化学腐蚀剂将该坑进一步减薄，直至几乎穿通。

第三步 用电击穿的方法将已减薄的坑击穿。

用本方法制作的带微漏孔平面玻璃适用于各种含气器件和设备的微量气体取样。