[发明专利]一种宽量程高精度分子泵抽速测试系统及方法

说明书

本发明提供了一种宽量程高精度分子泵抽速测试系统及方法。该测试系统包括干泵RP、分子泵TMP、测试罩VC1、第一真空规G1、第二真空规G2、第三真空规G3、第一真空阀门V1、第二真空阀门V2、流量计FM、气源和真空管道等。通过本发明的技术方案，测试系统的真空度测量范围达到10^‑1～10^‑7帕，测量不确定度小于10％。

技术领域

本发明涉及真空测量领域。更具体地，本发明涉及一种宽量程、高精度分子泵抽速的测试系统及其方法。

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，我国每年对各类分子泵的使用量在数万台左右，尤其是航空航天、高能物理、半导体、微电子、通信、节能环保、医疗卫生、环境健康、核物理等众多领域广泛应用分子泵高端产品。当前韩国和日本已经建立了完善的分子泵质量控制机制，对所有分子泵进行全方位性能参数测试，测试结果达标才能进入市场，对于保障产品质量和可靠性起到了关键作用。美国、德国等国家也已经开展部分分子泵测试工作。我国近些年深入开展了分子泵性能测试技术研究，当前能够测试的参数包括最低工作压力(极限真空度)、抽速、压缩比、振动、噪声、能耗等分子泵主要性能参数，其中抽速测试范围为50L/s～3000L/s，抽速测试中的压力范围达到10-1Pa～10-5Pa。

文章{①“The appropriate test domes for pumping speed measurement[J].Vacuum，1980，30(10)：377-382.”②关于涡轮分子泵性能测试方法的几点意见[J].真空，1980.04.002:14-19.③关于涡轮分子泵性能测试方法的几点意见[J].真空，1980.04.002:14-19.④Conductance modulation method for the measurement of the pumpingspeed and outgassing rate of pumps in ultrahigh vacuum[J].Journal of VacuumScience&Technology A，1989，(7)：2397-2402.⑤Testing of turbomolecular pumps[J].Journal of Vacuum Science&Technology A，1992，(10):2623-2628.⑥Testing ofturbomolecular pumps[J].Journal of Mechanical Science&Technology，2006，20(9)：1483-1491.⑦分子/增压泵抽速测试的实验研究[A].真空技术学术交流会论文集[C]，2007年.⑧Characterisation of a turbo-molecular pumps by a minimum of parameters[J].Vacuum，2007，81:752-758.⑨Study on the Measurement of TMP Pumping Speed[J].Applied Science and Convergence Technology，2010，19(4)：249-255.}均提出分子泵的测试方法和设备，但都采用的是传统的流量法和流导法测量。这些方法存在以下的缺陷：一是不能实现0.1L/s～4000L/s宽量程范围的测量；二是采用的真空规没有实施校准功能，其测量结果的不确定度一般在20％以上；三是在测试罩内10^-1帕～10^-5帕范围内测试分子泵抽速，下限达不到10^-7帕。

发明内容

为延伸分子泵抽速测试范围并提高测试精度，本发明提出一种宽量程、高精度分子泵抽速测试的测试系统及其测试方法。

在一个方面中，本发明提供一种分子泵抽速测试系统，该测试系统包括：干泵RP、分子泵TMP、测试罩VC1、第一真空规G1、第二真空规G2、第三真空规G3、第一真空阀门V1、第二真空阀门V2、流量计FM、气源和真空管道，其中