一种检测氟气中HF含量的设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种检测氟气中HF含量的设备，包括由管路顺次连接的定容采样管、转换柱系统和真空泵，转换柱系统和真空泵之间通过管路串联有抽真空阀，真空阀的两端通过管路并联有吸收瓶系统，吸收瓶系统中内置有吸收液，转换柱系统的内部填充有氟气转化剂，定容采样管上分别设有氟气采样阀和惰性气体吹扫阀。本实用新型专利技术，克服已有分析技术中HF气体无法直接检测的难点，使得氟气中HF杂质的检测直接、方便和精准。方便和精准。方便和精准。

【技术实现步骤摘要】
一种检测氟气中HF含量的设备


[0001]本技术涉及氟气的生产与科研
，具体涉及一种检测氟气中HF含量的设备。

技术介绍

[0002]氟是电负性最强、化学性质最活泼的一种非金属元素，几乎与所有的元素都能发生作用。氟气(F2)因为其反应特性而在半导体行业中做为一种蚀刻气体或清洁气体用于制造光电池和液晶显示器的TFT(薄膜晶体管)。F2作为CVD反应腔室的清洗剂，与NF3相比具有更强的反应活性且不会造成温室效应；氟气和金属钨或锗等反应生成的金属氟化物，可用于半导体制造领域的气相沉积气体或掺杂气体；高纯氟气可与氮气、氦气、氖气、氩气等惰性气体任意浓度配比制得混合气，做为激光气使用。因此在半导体领域，氟气极具应用潜力，但该行业对氟气的纯度要求越来越高，从99.7％(体积比)逐步上升至99.99％(体积比)以上。但是氟气中各杂质的分析是难点，特别是HF的分析，行业内一直没有合适的分析方法。
[0003]《氟和氟氮混合气》国家标准(GB/T2651
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2010)规定的检测方法是，待检测的氟气先经过一个氟化钠吸附柱除去夹带的HF，再经过一个氯化钾或氯化钠吸附柱，把氟气转化为氯气，然后合流气体进入一个氟氯油柱把氯气分离出来，经过TCD1检测器测定氯气含量代替氟气含量。气体流出氟氯油柱后，先进入一个金属柱(Ag)除去过量的氟气、氯气，再进入串联的三氧化二铝吸附柱、分子筛柱除去过量的HF、氟气、氯气，然后进入TCD2检测器测定氟气中的氧、氮、四氟化碳等杂质含量。至于HF的含量，无法直接检测，是通过排除法计算得到。假定待检测的氟气及杂质总量是100，以其减去氟气、氧气、氮气、四氟化碳等杂质的检测值，剩余部分即为HF的含量。但该数据的精确度比较粗，无法反映真实值。
[0004]中国专利CN 20705138U中公开了一种氟气浓度分析仪，采用化学分析方法方便、快捷、廉价的检测氟气的浓度。具体方法是：待检测的氟气先经过净化管除去HF，再经过转化管把氟气等比例转化为氯气。净化管中填充有氟化钠等碱金属氟化物可以吸收HF气体；转化管中填充有氯化钾、氯化钠等碱金属氯化物，可以与氟气反应，等比例把氟气转化为氯气。然后转化为氯气的混合和气进入到一个可以精准计量气体体积的定量管中，操作定量管使其采集的气体与碱溶液混合，氯气与碱溶液反应并溶于碱液内，定量管中气体体积减少。气体体积的减少量等同于混合气中的氟气含量，剩余量就是氮、氧、四氟化碳等杂质气体的含量。用此方法可以计算出氟气的纯度，但是氟气中夹带的HF不在检测范围内。
[0005]由于HF气体特殊的物化特性，常见的氟气检测设备中，均无法直接测量，都是在第一步利用氟化钠等氟化盐把HF除去，再做后续处理或检测。
[0006]综上所述，目前需要一种可以直接、方便和精准的检测氟气中HF杂质的新型设备。

技术实现思路

[0007]本技术所要解决的技术问题是现有的设备无法直接精准检测氟气中HF杂质
的问题。
[0008]为了解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是提供一种检测氟气中HF含量的设备，包括由管路顺次连接的定容采样管、转换柱系统和真空泵，所述转换柱系统和真空泵之间通过所述管路串联有抽真空阀，所述真空阀的两端通过所述管路并联有吸收瓶系统，所述吸收瓶系统中内置有吸收液，所述转换柱系统的内部填充有氟气转化剂，所述定容采样管上分别设有氟气采样阀和惰性气体吹扫阀。
[0009]在上述方案中，所述定容采样管上分别设计有温度传感器和压力传感器。
[0010]在上述方案中，所述转换柱系统包括通过所述管路依次串联的若干个转换柱。
[0011]在上述方案中，每个所述转换柱的两端还分别串联有进口阀和出口阀。
[0012]在上述方案中，每个所述转换柱的外侧壁上设有转化管电加热装置。
[0013]在上述方案中，每个所述转换柱的外侧壁上分别设有转化管测温装置和转化管外保温装置。
[0014]在上述方案中，所述吸收瓶系统包括通过所述管路依次串联的多个吸液瓶，所述吸收瓶系统的两端还分别串联有吸收瓶进口阀和吸收瓶出口阀，所述吸收瓶进口阀和吸收瓶出口阀分别连接于所述真空阀的进、出两端。
[0015]本技术，克服已有分析技术中HF气体无法直接检测的难点，使得氟气中HF杂质的检测直接、方便和精准。
附图说明
[0016]图1为本技术分析采样流程的结构示意图；
[0017]图2为本技术中转化柱的优选结构示意图。
[0018]图中符号说明
[0019]1：氟气采样阀，2：惰性气体吹扫阀，3：定容采样管，4：贴壁式温度检测器，5：压力传感器，6：转换柱进口阀，7：转换柱，8：转换柱出口阀，9：二级转换柱进口阀，10：二级转换柱，11：二级转换柱出口阀，12：抽真空阀，13：吸收瓶进口阀，14：第一吸收瓶，15：第二吸收瓶，16：第三吸收瓶，17：吸收瓶出口阀，18：真空泵，19：转化管电加热装置，20：转化管测温装置，21：转化管外保温装置。
具体实施方式
[0020]下面结合说明书附图对本技术做出详细的说明。
[0021]本技术公开了一种检测氟气中HF含量的设备，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。需要特别指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本技术，并且相关人员明显能在不脱离本
技术实现思路
、精神和范围的基础上对本文所述内容进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本技术技术。
[0022]在技术中，除非另有说明，否则本文中使用的科学和技术名词具有本领域技术人员所通常理解的含义。
[0023]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、
“
顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0024]在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0025]需要说明的是，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测氟气中HF含量的设备，其特征在于，包括由管路顺次连接的定容采样管、转换柱系统和真空泵，所述转换柱系统和真空泵之间通过所述管路串联有抽真空阀，所述真空阀的两端通过所述管路并联有吸收瓶系统，所述吸收瓶系统中内置有吸收液，所述转换柱系统的内部填充有氟气转化剂，所述定容采样管上分别设有氟气采样阀和惰性气体吹扫阀。2.如权利要求1所述的检测氟气中HF含量的设备，其特征在于，所述定容采样管上分别设计有温度传感器和压力传感器。3.如权利要求1所述的检测氟气中HF含量的设备，其特征在于，所述转换柱系统包括通过所述管路依次串联的若干个转换柱。4.如权利要求3所述的检...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兆敏，
申请(专利权)人：天津海嘉斯迪新材料合伙企业有限合伙，
类型：新型
国别省市：