本实用新型专利技术公开了一种密封容器的真空密封性能测量装置，该装置包括第一标准漏孔(1)、第二标准漏孔(2)、第三标准漏孔(3)、吸气剂泵(4)、密封容器(5)、角阀(6)、限流小孔(7)、分子泵组(8)、第一干式机械泵(9)、插板阀(10)、真空规(11)、四极质谱计(12)、测量室(13)。其中第一标准漏孔(1)、第二标准漏孔(2)、第三标准漏孔(3)、吸气剂泵(4)、真空规(11)、四极质谱计(12)分别各自连接到测量室(13)，限流小孔(7)的一端通过角阀(6)连接到测量室(13)，限流小孔(7)的另一端连接到分子泵组(8)和插板阀(10)之间，第一干式机械泵(9)通过分子泵组(8)借由插板阀(10)连接到测量室(13)。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种密封容器的真空密封性能测量装置，尤其适用于密封容器的总漏率测量和分压漏率测量。
技术介绍
为保证在极端条件下的系统正常运行，如半导体加工的真空环境，或者高真空、极低温、强辐射的太空环境，需要将其密封在密封容器中，以将系统与极端环境隔离，保证系统平稳运行。例如真空环境中的半导体加工过程中，控制器所包含的各种电子学系统和电子元器件在10-2Pa～102Pa的低真空范围内工作存在放电安全隐患；并且，暴露在真空环境中的电子学系统和电子元器会放气产生的气体及颗粒物质污染加工环境，影响半导体加工正常运行。因此，需要为这一部分在真空环境中运行的系统设计适当的真空密封结构，将其与真空工作环境有效隔离。完成密封后，需要对密封容器的密封性能进行测量，以保证密封容器的泄漏率在允许范围之内。常用的密封容器检漏方法以氦气为检漏气体，采用氦气检漏仪通过喷吹法或吸腔法对密封容器的密封性能进行检测。氦气检漏仪检漏方便快捷，然而该方法主要用于局部检漏，偏重于定性分析，难于完成定量的整体漏率测量。并且氦气检漏仪仅能对密封容器的氦气漏率进行测量，氦气分子量很小，容易渗透密封材料从而影响测量结果。氦气检漏仪无法满足氦气以外的其他气体的漏率测量需求。精确的漏率测量方法例如定容法、恒压法主要用于漏孔漏率计量，校准过程中均需要将漏孔漏率引入到测量室中。定容法将漏孔漏率引入到容积已定的定容室，通过测量定容室单位时间压力变化计算漏孔漏率。恒压法将漏孔漏率引入到容积连续改变的变容室中使得变容室内气压保持不变，通过测量单位时间变容室容积变化计算漏孔漏率。以上两种方法不适用于漏率较小的密封容器漏率测量，由于引入到测量室中的气体除密封容器泄漏量外还有密封容器在真空环境中的放气量，难以将相对较小的密封容器泄漏量从整体中区分出来，同时密封容器自身体积会改变测量室容积不利于采用容积测量手段完成漏率测量。绝对对比法漏孔漏率校准通过恒压式流量计流出的恒定已知气体和漏孔漏率进行对比，计算出漏孔漏率。为提高漏孔校准精度装置需要配备一套复杂的精确配气系统用于提供标准流量与漏孔流量进行对比，该装置主要用于计量单位校准标准漏孔，对于实验室及工业漏率测量来说过于繁杂。本技术提出一种密封容器的真空密封性能测量装置及方法，主要用于解决以下技术问题：(1)精确测量密封容器的整体漏率；(2)实现密封容器10-6Pam3/s～10-11Pam3/s漏率量级的总压测量和单一气体漏率分压测量；(3)实现密封容器对多种气体例如氦气、氮气、氩气等的密封性能测量；(4)在满足漏率测量功能的前提下简化漏率测量装置。
技术实现思路
本技术提出一种在实验室及工业应用中的密封容器真空密封性能精确测量装置及方法。测量装置主要由测量室、标准漏孔、四极质谱计、真空规、吸气剂泵、限流小孔、真空泵组等组成。通过真空规对测量室压力的测量实现密封容器的总压密封性能测量，通过四极质谱计对不同种类气体离子流的测量实现密封容器的分压密封性能测量。测量过程中通过对密封容器漏率与标准漏孔漏率引起的真空计或四极质谱计响应进行比对，实现密封容器漏率的精确测量。标准漏率由流量经过标定的标准漏孔提供，选取多个漏率量级的标准漏孔能够实现宽范围的漏率精确测量；选取多种气体种类的标准漏孔例如氦气、氮气、氩气等实现密封容器对多种气体的密封性能测量。同时，本技术将适用于精确漏率测量的动态对比漏率测量法与极小漏率测量的静态累积对比漏率测量法集成在同一装置中，实现10-6Pam3/s～10-11Pam3/s漏率量级的宽范围密封容器漏率精确测量。最后，本技术采用计量后的标准漏孔代替精确配气系统提供标准流量，简化精确漏率测量装置本身及测量过程，使其更适合于实验室及工业中的密封容器真空密封性能精确测量测量。本技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种密封容器的真空密封性能测量装置，包括第一标准漏孔(1)、第二标准漏孔(2)、第三标准漏孔(3)、吸气剂泵(4)、密封容器(5)、角阀(6)、限流小孔(7)、分子泵组(8)、第一干式机械泵(9)、插板阀(10)、真空规(11)、四极质谱计(12)、测量室(13)，其中第一标准漏孔(1)、第二标准漏孔(2)、第三标准漏孔(3)、吸气剂泵(4)、真空规(11)、四极质谱计(12)分别各自连接到测量室(13)，限流小孔(7)的一端通过角阀(6)连接到测量室(13)，限流小孔(7)的另一端连接到分子泵组(8)和插板阀(10)之间，第一干式机械泵(9)通过分子泵组(8)借由插板阀(10)连接到测量室(13)，其中，真空规(11)用于密封容器漏率总压测量；四极质谱计(12)用于密封容器(5)单一气体成分漏率测量或分压漏率测量；限流小孔(7)用于动态法漏率测量过程中动态抽气，以维持测量室内气体的动态平衡；吸气剂泵(4)用于静态累积漏率测量过程中抽离主要由测量室(13)、密封容器(5)壁面在真空环境中放气产生的气体。优选地，该装置还包括充抽气管路(17)，充抽气管路(17)由抽气管路和充气管路共同组成：抽气管路通过第二阀门(18)连接到第二干式机械泵(14)上，由第二干式机械泵(14)完成抽气功能；充气管路通过第一阀门(16)连接到检漏气体瓶(15)上。本技术利用密封容器总体漏率及单一气体分压漏率的测量实现密封容器的真空密封性能测量，密封容器的总压漏率通过真空计进行测量，单一气体分压漏率通过四极质谱计完成测量。与先前技术相比，本技术更适用于漏率较小的真空密封容器的密封性能测量；同时本技术将动态漏率测量和静态累积漏率测量两种方法集合在同一套装置中，实现了密封容器10-6Pam3/s～10-11Pam3/s漏率量级的宽范围漏率测量，分别通过真空计和四极质谱计完成了总压漏率测量和单一气体分压漏率测量；在满足漏率测量功能的前提下简化了漏率测量装置，使其更适合于实验室及工业中的密封容器漏率测量，从而对密封容器的密封性能进行评价；最后，通过采用多种气体种类的标准漏孔，本技术实现了密封容器对不同种类气体的漏率测量。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1：密封容器的真空密封性能测量装置实施例1；图2：密封容器的真空密封性能测量装置实施例2。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。本技术提出一种密封容器的真空密封性能测量装置及方法，用于10-6Pam3/s～10-11Pam3/s范围内的真空密封容器漏率精确测量。本专利涉及的密封容器的真空密封性能测量装置如图1所示，主要包括第一标准漏孔1、第二标准漏孔2、第三标准漏孔3、吸气剂泵4、密封容器5、角阀6、限流小孔7、分子泵组8、第一干式机械泵9、插板阀10、真空规11、四极质谱计12、测量室本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种密封容器的真空密封性能测量装置，包括第一标准漏孔(1)、第二标准漏孔(2)、第三标准漏孔(3)、吸气剂泵(4)、密封容器(5)、角阀(6)、限流小孔(7)、分子泵组(8)、第一干式机械泵(9)、插板阀(10)、真空规(11)、四极质谱计(12)、测量室(13)，其中第一标准漏孔(1)、第二标准漏孔(2)、第三标准漏孔(3)、吸气剂泵(4)、真空规(11)、四极质谱计(12)分别各自连接到测量室(13)，限流小孔(7)的一端通过角阀(6)连接到测量室(13)，限流小孔(7)的另一端连接到分子泵组(8)和插板阀(10)之间，第一干式机械泵(9)通过分子泵组(8)借由插板阀(10)连接到测量室(13)。
【技术特征摘要】
1.一种密封容器的真空密封性能测量装置，包括第一标准漏孔(1)、第二标准漏孔(2)、第三标准漏孔(3)、吸气剂泵(4)、密封容器(5)、角阀(6)、限流小孔(7)、分子泵组(8)、第一干式机械泵(9)、插板阀(10)、真空规(11)、四极质谱计(12)、测量室(13)，其中第一标准漏孔(1)、第二标准漏孔(2)、第三标准漏孔(3)、吸气剂泵(4)、真空规(11)、四极质谱计(12)分别各自连接到测量室(13)，限流小孔(7)的一端...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓斌，张罗莎，王魁波，陈进新，罗艳，谢婉露，周翊，王宇，崔惠绒，
申请(专利权)人：中国科学院光电研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11
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