[发明专利]一种用于校准不同示漏气体真空漏孔漏率的系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于校准不同示漏气体真空漏孔漏率的系统，包括氦质谱检漏仪、标准容器、氩气气源、待校准真空漏孔、示漏气源、定容室、涡旋分子泵和涡轮机械泵；所述涡旋分子泵和涡轮机械泵依次与定容室、标准容器管道连接；所述待校准真空漏孔一端与示漏气源管道连接，另一端连接到标准容器与定容室之间、且在该连接管道上还分别连接有氦质谱检漏仪和氩气气源。并且，该系统可通过定容法所测漏孔漏率的大小，结合氦质谱检漏仪测定不同示漏气体介质真空漏孔漏率，得到用氦质谱检漏仪快速测量不同示漏气体介质时漏率之间的换算关系。该系统设计合理，结构简单，操作方便，可校准不同示漏气体的真空漏孔漏率。

技术领域

本发明涉及一种校准真空漏孔漏率的系统及方法，具体涉及一种用于校准不同示漏气体真空漏孔漏率的系统及方法。

背景技术

目前，常用于漏孔校准的方法有定容法、恒压法、质谱比较法等等。定容法是通过测量具有恒定容积的密闭容器中压强随时间的变化率来实现校准的，校准范围通常为10^-1～10^-6Pa·m³/s，恒压法是在恒定压强时测量体积的变化率来实现校准，校准范围通常为10^-3～10^-8Pa·m³/s；质谱比较法是以检漏仪或四极质谱计(QMS)为比较器，通过测量示漏物质在质谱分析室中形成的动态平衡分压强(实际是离子流)实现校准。定容法和恒压法属于绝对校准法，实验所需周期长，耗资大，对实验环境条件要求较高；质谱比较法属于相对校准法，更易于操作，实验周期短。

文献“定容法正压漏孔校准装置，《真空科学与技术学报》，2014年第6期第34卷第579-584页”中介绍了校准漏孔漏率的定容法正压装置及方法。当前大多数真空标准漏孔的校准都是通过定容法来完成的，漏孔漏率通常以入口压强为1个标准大气压的氦气(He)漏率来衡量，这有利于不同漏孔之间的比较。然而，在一些生产应用场合，往往需要知道某一标准漏孔对特定气体的漏率。另外，由于定容法具有实验周期长、环境影响因素较大等缺点，这给漏孔的校准、不同气体渗透速率的定量测量等相关工作的快速开展带来了困难。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种用于校准不同示漏气体真空漏孔漏率的系统，该系统设计合理，结构简单，操作方便，可校准不同示漏气体的真空漏孔漏率。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种用于校准不同示漏气体真空漏孔漏率的系统，包括氦质谱检漏仪、标准容器、氩气气源、待校准真空漏孔、示漏气源、定容室、涡旋分子泵和涡轮机械泵；所述涡旋分子泵和涡轮机械泵均通过第十阀门与定容室的一端管道连接，所述定容室另一端依次通过第九阀门和第三阀门与标准容器管道连接；所述待校准真空漏孔一端与示漏气源管道连接，待校准真空漏孔另一端依次通过第五阀门和第四阀门管道连接到第九阀门与第三阀门之间的管道上；所述氦质谱检漏仪通过第一阀门管道连接到第五阀门与第四阀门之间的管道上，所述氩气气源通过第二阀门管道连接到第五阀门与第四阀门之间的管道上；

所述待校准真空漏孔与示漏气源的连接管道上设有第一复合真空计；所述定容室上设有一个薄膜电容规，定容室与第十阀门的连接管道上设有第二复合真空计。

具体的说，所述氩气气源用于标定定容室的容积，且该氩气气源为充满氩气的氩气气瓶。

进一步的，还包括一根调压管道，所述调压管道一端连接到待校准真空漏孔上与示漏气源相连的一端，另一端连接到第十阀门上、与涡轮机械泵和涡旋分子泵相连的一端。

更进一步的，所述示漏气源包括通过第六阀门与待校准真空漏孔管道连接的氘气气瓶，和/或通过第七阀门与待校准真空漏孔管道连接的氦气气瓶。

优选的，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门和第九阀门均为全金属超高真空角阀，所述第八阀门和第十阀门均为插板阀。