[发明专利]一种基于接口为CF400的分子泵抽速测试系统及方法

说明书

本发明涉及一种基于接口为CF400的分子泵抽速测试系统及方法，该系统仅采用流量法一种方法测量抽速，研制了满足CF400分子泵测试需求的超高真空测试罩，采用复合型标准气体流量计在一套系统上实现了真空罩内处于10^‑1Pa～10^‑7Pa的压力范围下，能够对分子泵抽速范围实现3000L/s～5000L/s内的测量。真空系统的机械泵通过第一阀门与分子泵的抽气出口连接，分子泵的入口与第一真空室连接，第一真空室上面接了副标准电离真空计、监测真空计和第三阀门，第三阀门的另一端与第二真空室连接，第二真空室上面连接了第三阀门、复合型标准气体流量计的出气口，复合型标准气体流量计的进气口与第二阀门连接，第二阀门的另一端与气瓶连接。

技术领域

本发明属于真空测量技术领域，具体涉及一种基于接口为CF400的分子泵抽速测试系统及方法。

背景技术

分子泵作为获得洁净超高真空的主要工具，在工业生产和科学研究中得到广泛的应用。为了改变我国分子泵高端产品市场被国外厂家垄断的局面，突破大口径分子泵国外对华禁运的现状，我国在大口径高性能分子泵的研制方面给予了大力支持。如北京航空航天大学牵头承担的国家重大科学仪器专项已经研制出接口为CF400的超高真空大抽速磁悬浮复合分子泵。要实现产品化，必须对分子泵的性能进行测试和评价，抽速是分子泵最主要的性能参数之一。以北京航空航天大学牵头研制出的接口为CF400的大抽速分子泵为代表的高性能分子泵对测试系统及方法提出了急迫的需求，但目前国内尚无能够对接口为CF400的分子泵进行抽速测试的系统及方法。

文献《Conductance modulation method for the measurement of the pumpingspeed and outgassing rate of pumps in ultrahigh vacuum》，《Vacuum》1990年第7-9期、第2004～2005页，介绍了东京大学的Keiko Terada等人通过测量用小孔隔开的两个真空腔室内的压力比测量抽速，称为流导调制法，该方法仅适用于高真空下测量抽速，而且两个真空计的一致性会给测量结果带来较大的偏差。文献《分子/增压泵抽速测试的实验研究》，《2007年真空技术学术交流会论文集》，介绍了合肥工业大学的朱武等人利用滴管流量计法测试了分子/增压泵的抽速，采用滴管流量计测试范围较小，所测抽速仅为1000L/s左右，无法满足抽速超过3500L/s的分子泵的测试需求。文献“分子泵性能参数测试装置”，《中国真空学会2014学术年会论文集》第36～37页，介绍了清华大学、北京东方计量测试研究所等单位研制的分子泵性能参数测试装置，该装置采用流量法测试抽速，测试真空室口径为250mm，无法满足CF400接口分子泵的测试需求。文献“Study on the Measurement of TMPPumping Speed”，《Applied ScienceConvergence Technology》2010年第4期、第249～255页，介绍了韩国标准科学研究院研制的高真空泵性能评价系统，该系统采用了流量法和流导法两种方法，对抽速为1000L/s的分子泵进行了测试，测试真空室口径小于400mm，且使用流导法测量时两个真空计的一致性给测量结果带来较大的偏差。以上的技术不能满足CF400口径大抽速分子泵抽速测试的需要。

本发明提出了采用流量法测量抽速，研制了CF400口径且经过特殊工艺处理的高真空测试室，将复合型标准气体流量计集成在一套设备上，实现了在10^-1Pa～10^-7Pa的压力范围下对分子泵抽速范围为3000L/s～5000L/s内的抽速测量，解决了CF400口径分子泵的抽速测试问题，国内尚未开展过类似的测试系统及方法研究。本专利针对CF400口径分子泵的抽速测试需求，研制了CF400口径且经过特殊工艺处理的测试室，建立了CF400口径分子泵的抽速测试系统，提出了抽速测试的方法，解决了我国CF400口径分子泵抽速测试的技术问题，对保证我国前沿分子泵产品质量和可靠性及产品化的推广有重要意义。

发明内容

发明要解决的技术问题