動(dòng)態(tài)流導(dǎo)法測(cè)濺射離子泵抽速原理與步驟
濺射離子泵抽速抽速測(cè)量方法包括動(dòng)態(tài)流導(dǎo)法和靜態(tài)法�？紤]到靜態(tài)法中出氣影響較大,采用了動(dòng)態(tài)流導(dǎo)法。如圖2 所示,氣體由充氣室經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)流導(dǎo)進(jìn)入測(cè)試室,然后被微型濺射離子泵抽走。
圖2 動(dòng)態(tài)流導(dǎo)法示意圖
通過(guò)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)流導(dǎo)兩端充氣室和測(cè)試室的壓強(qiáng)P1、P2,按如下公式計(jì)算出微型濺射離子泵對(duì)測(cè)試室的抽速Ss(單位L/s):
式中Cs(單位L/s) 為圖2中的標(biāo)準(zhǔn)流導(dǎo), 用下面公式計(jì)算:
式中h為小孔的邊緣厚度, d為小孔直徑,以mm計(jì)。
由式(1)看出,標(biāo)準(zhǔn)流導(dǎo)的選取對(duì)測(cè)試室和充氣室的氣體壓強(qiáng)比有很大的關(guān)系。經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn), 選取一個(gè)直徑為019mm ,厚度為012mm 的小孔,可以算出Cs = 0106L/s,使兩端的壓力差在5 倍左右,從而使抽速測(cè)量的誤差減小。
微型濺射離子泵抽速:
Cp為微型濺射離子泵排氣管流導(dǎo), 由式(4)按長(zhǎng)圓管計(jì)算:
式中L為排氣管長(zhǎng)度, dp 為排氣管直徑,以mm 計(jì)。計(jì)算結(jié)果還需要用克勞辛系數(shù)進(jìn)行短管修正 。
動(dòng)態(tài)流導(dǎo)法抽速測(cè)量步驟
參考中華人民共和國(guó)機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)濺射離子泵性能試驗(yàn)方法(JB/T 2965-92) ”,針對(duì)微型濺射離子泵,制定了抽速性能實(shí)驗(yàn)方法,步驟如下:
首先進(jìn)行再生烘烤程序:開動(dòng)分子泵,對(duì)微型離子泵和動(dòng)態(tài)抽速測(cè)試室進(jìn)行4h 烘烤,平均烘烤溫度低于350℃。然后,停烘烤使離子泵溫度降低至配套磁鋼居里點(diǎn)200℃以下,并用配套磁鋼和電源啟動(dòng)離子泵。待冷卻到室溫之后,關(guān)閉測(cè)試室旁抽閥,調(diào)節(jié)進(jìn)氣控制閥,放入高純氮?dú)?使測(cè)試罩內(nèi)的電離計(jì)指示值P2 =(110 ±011) ×10-3Pa 。抽氣維持足夠長(zhǎng)的時(shí)間(抽速>10L/s 離子泵行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為100 min) 使微型濺射離子泵達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。
然后關(guān)閉進(jìn)氣閥,離子泵繼續(xù)工作相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間后,如果P2 的指示值在5 min 內(nèi)變化不超過(guò)±5% ,則該值可視為系統(tǒng)本底壓強(qiáng),定義為P2min。為降低本底壓強(qiáng)所造成的誤差, 測(cè)量抽速時(shí)P2的最低值不應(yīng)<5P2min。調(diào)整進(jìn)氣閥,放入高純氮?dú)?使P2的指示值由最低值開始逐步增加,最高不應(yīng)超過(guò)使微型濺射離子泵電壓下降10 %的數(shù)值。每個(gè)數(shù)量級(jí)至少有三個(gè)測(cè)量點(diǎn),每個(gè)測(cè)量點(diǎn)上的P1 和P2 的指示值觀察5min , 要求的穩(wěn)定度為5min變化不超過(guò)±5 %。記錄P1 , P2 的穩(wěn)定值,并利用獲得的真空計(jì)校準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行修正,代入式(1)、(3)就可算出抽速。
極限壓強(qiáng),離子流與壓強(qiáng)的關(guān)系,最高啟動(dòng)壓強(qiáng)測(cè)試按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。
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