[发明专利]基于双测试室气路转换的材料放气率测量装置

说明书

技术领域

本发明属于真空材料测量技术领域，涉及一种材料放气率测量装置，具体是一种基于双测试室气路转换的材料放气率测量装置。

背景技术

放置于真空环境中的材料会产生以下三种形式的放气现象：1、在大气环境中吸附在材料表面气体的脱附；2、溶解在材料内部的气体通过扩散而放出；3、材料自身的蒸发、分解。

现代科研及工业生产中越来越多的使用到真空环境，例如航天器地面试验、真空镀膜、半导体加工等。因此，国内外一直开展着真空材料出放气相关的研究工作。随着实验、生产环境需求的逐步提高，对真空材料放气率测量的要求也不断提高。

目前，现有的真空材料放气率测量装置和测量方法普遍存在测量精度低，不确定度大，测量范围窄等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于双测试室气路转换的材料放气率测量装置，使得真空材料放气率的测量精度高，不确定度小，且延伸了测量下限，测量范围宽。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于双测试室气路转换的材料放气率测量装置，包括样品室，所述样品室两侧分别设有第一测试室和第二测试室，所述第一测试室通过第一通孔与样品室相连通，所述第二测试室通过第二通孔与样品室相连通；

所述第一测试室连接第一真空规管，所述样品室连接第二真空规管，所述第二测试室连接第三真空规管；

所述第一测试室通过角阀连接分子泵，所述分子泵连接机械泵；

所述第一测试室和第二测试室均连接离子泵，所述第一测试室与离子泵之间设有第一插板阀，所述第二测试室与离子泵之间设有第二插板阀。

进一步地，所述第一通孔和第二通孔的流导值相同，所述导流值为C。

进一步地，本装置的测量方法包括以下步骤：

步骤S1，在所有阀门处于关闭状态下，首先打开角阀，并使用机械泵和分子泵对整个装置抽真空；

步骤S2，打开第一插板阀和第二插板阀，对整个装置和离子泵进行烘烤；

步骤S3，开启离子泵，同时关闭第一插板阀、第二插板阀和角阀，将待测材料样品放入样品室；

步骤S4，再次打开角阀，并使用机械泵和分子泵对整个装置抽真空，当第一真空规管显示的真空度数值达到预设值时，关闭角阀；

步骤S5，打开第一插板阀，使用离子泵对第一测试室抽真空，待各真空规管的真空度数值显示稳定后，分别记录第一真空规管、第二真空规管、第三真空规管显示的真空度数值P1、P2、P3；

步骤S6，关闭第一插板阀，打开第二插板阀，使用离子泵对第二测试室抽真空，待各真空规管的真空度数值显示稳定后，分别记录第一真空规管、第二真空规管、第三真空规管显示的真空度数值P1’、P2’、P3’；

步骤S7，分别比较P1和P3’、P2和P2’、P3和P1’，若误差较大，则需要对装置进行检修后重新进行测量；若误差不大，则样品室内有待测材料样品时，系统的总放气量Q为Q＝C(P3-P1)＝C(P1’-P1)；

步骤S8，关闭第一插板阀、第二插板阀和角阀，从样品室内取出待测材料样品，然后打开角阀，用机械泵和分子泵对整个装置抽真空，当第一真空规管显示的真空度数值达到预设值时，关闭角阀；

步骤S9，打开第一插板阀，使用离子泵对第一测试室抽真空，待各真空规管的真空度数值显示稳定后，分别记录第一真空规管、第二真空规管、第三真空规管显示的真空度数值P4、P5、P6；

步骤S10，关闭第一插板阀，打开第二插板阀，使用离子泵对第二测试室抽真空，待各真空规管的真空度数值显示稳定后，分别记录第一真空规管、第二真空规管、第三真空规管显示的真空度数值P4’、P5’、P6’；

步骤S11，计算在样品室内没有待测材料样品时，系统的总放气量Q’，Q’＝C(P6-P4)＝C(P4’-P4)；

步骤S12，计算待测材料样品的放气率式中，S为待测材料样品的表面积。

本发明的有益效果：本发明提供的材料放气率测量装置，采用双测试室对称气路转换结构，在测量待测材料样品的放气率时，仅需读取同一真空规管显示的真空度数值进行计算，有效避免了不同真空规管测量过程中产生的误差，使得真空材料放气率的测量精度高，不确定度小，且延伸了测量下限，测量范围宽。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式