本发明专利技术提供了一种氟气混合气分析系统及其方法。其中，系统包括第一通路，第一通路上设置有第一定量环、第二定量环、第一选择阀和第二选择阀；第二通路，与第一选择阀连接，第一选择阀用于将第一定量环从第一通路切换至第二通路，第二通路上沿气体流动的方向依次设置有吸收柱和第一色谱柱；第三通路，与第二选择阀连接，第二选择阀用于将第二定量环从第一通路切换至第三通路，第三通路上沿气体流动的方向依次设置有转化单元和第二色谱柱；检测器，用于检测第二通路分离出的除氟气以外的其它气体的含量以及第三通路分离出的氯气的含量；第四通路，用于向第二通路、第三通路以及检测器提供载气。该系统能够一次性地检测出氟气混合气中各组分的含量。气中各组分的含量。气中各组分的含量。
【技术实现步骤摘要】
一种氟气混合气分析系统及其方法
[0001]本专利技术实施例涉及气体分析
，特别涉及一种氟气混合气分析系统及其方法。
技术介绍
[0002]氟气是一种极具腐蚀性的淡黄色双原子气体。氟是电负度最强的元素，也是很强的氧化剂，在常温下，氟几乎能和所有的元素化合，并产生大量的热能。工业上氟气可作为火箭燃料中的氧化剂、卤化氟的原料、冷冻剂以及等离子蚀刻等，且在半导体行业也有着不可或缺的作用。
[0003]近年来，随着国产半导体行业的发展，对黄光气的需求量急剧增加，黄光气是包括氟气、氪气、氖气、氩气等的氟气混合气。现有技术中，由于氟气具有很强的腐蚀性，而氟气混合气中的其它气体(如氪气、氖气、氩气等)性质稳定，与氟气的性质相差很大。因此，现有的分析系统很难一次性地将氟气混合气中各组分的含量分析出来，分析效率较低。
[0004]因此，目前亟待需要一种氟气混合气分析系统及其方法来解决上述技术问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术实施例提供了一种氟气混合气分析系统及其方法，能够一次性地检测出氟气混合气中各组分的含量，检测效率高。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种氟气混合气分析系统，包括：
[0007]第一通路，所述第一通路上设置有第一定量环、第二定量环、第一选择阀和第二选择阀，所述第一定量环和所述第二定量环用于盛装固定体积的待测氟气混合气；
[0008]第二通路，与所述第一选择阀连接，所述第一选择阀用于将所述第一定量环从所述第一通路切换至所述第二通路，所述第二通路上沿气体流动的方向依次设置有吸收柱和第一色谱柱，所述吸收柱用于吸收所述待测氟气混合气中的氟气，所述第一色谱柱用于分离所述待测氟气混合气中除氟气以外的其它气体；
[0009]第三通路，与所述第二选择阀连接，所述第二选择阀用于将所述第二定量环从所述第一通路切换至所述第三通路，所述第三通路上沿气体流动的方向依次设置有转化单元和第二色谱柱，所述转化单元用于将所述待测氟气混合气中的氟气转化为氯气，所述第二色谱柱用于分离出所述氯气；
[0010]检测器，分别与所述第二通路和所述第三通路连接，所述检测器用于检测所述第二通路分离出的除氟气以外的其它气体的含量以及所述第三通路分离出的氯气的含量；
[0011]第四通路，与所述第一选择阀、所述第二选择阀以及所述检测器连接，所述第四通路通过所述第一选择阀、所述第二选择阀分别向所述第二通路和所述第三通路提供载气，以及向所述检测器提供载气。
[0012]在一种可能的设计中，所述第一选择阀和/或所述第二选择阀为十通阀，每个所述十通阀均包括十个接口，每个所述十通阀可切换其内部通路状态。
[0013]在一种可能的设计中，所述第一通路的入口端与所述第一选择阀的第一接口连接，所述第一通路的出口端与所述第二选择阀的第二接口连接，所述第一定量环的一端与所述第一选择阀的第十接口连接，所述第一定量环的另一端与所述第一选择阀的第三接口连接，所述第二定量环的一端与所述第二选择阀的第十接口连接，所述第二定量环的另一端与所述第二选择阀的第三接口连接。
[0014]在一种可能的设计中，所述吸收柱的一端与所述第一选择阀的第四接口连接，所述吸收柱的另一端与所述第一选择阀的第七接口连接，所述第一色谱柱的一端与所述第一选择阀的第八接口连接，所述第一色谱柱的另一端与所述检测器的第一入口连接。
[0015]在一种可能的设计中，所述转化单元包括NaF转化器和KCl色谱柱；
[0016]所述NaF转化器的一端与所述第二选择阀的第四接口连接，所述NaF转化器的另一端与所述KCl色谱柱的一端连接，所述KCl色谱柱的另一端与所述第二色谱柱的一端连接，所述第二色谱柱的另一端与所述第二选择阀的第七接口连接，所述第二选择阀的第六接口与所述检测器的第一入口连接。
[0017]在一种可能的设计中，所述第四通路包括五个载气管路，每个所述载气管路上均设置有阀门；其中，
[0018]第一载气管路的出口端与所述第一选择阀的第九接口连接；
[0019]第二载气管路的出口端与所述第一选择阀的第六接口连接；
[0020]第三载气管路的出口端与所述第二选择阀的第九接口连接；
[0021]第四载气管路的出口端与所述第二选择阀的第五接口连接；
[0022]第五载气管路的出口端与所述检测器的第二入口连接。
[0023]在一种可能的设计中，还包括吸附罐；
[0024]所述吸附罐分别与所述第一通路的出口、所述第一选择阀的第五接口、所述第二选择阀的第八接口以及所述检测器的出口连接，所述吸附罐用于吸附流入所述吸附罐内的气体中的氟气和氯气。
[0025]在一种可能的设计中，所述第一通路、所述第二通路和所述第三通路中的管道均为不锈钢管道；
[0026]所述不锈钢管道的内表面均经过钝化处理。
[0027]在一种可能的设计中，所述检测器为TCD检测器。
[0028]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种氟气混合气分析方法，应用于上述任一可能设计中的氟气混合气分析系统，所述方法包括：
[0029]将所述第一选择阀和所述第二选择阀调整至装载样品状态，利用所述第一通路向所述第一定量环和所述第二定量环充入固定体积的待测氟气混合气；
[0030]将所述第一选择阀和所述第二选择阀调整至检测状态；
[0031]利用所述第一载气管路向所述第一选择阀通入载气，以带动所述第一定量环中的氟气混合气在所述第二通路内流动；利用所述吸收柱吸收所述待测氟气混合气中的氟气，利用所述第一色谱柱分离所述待测氟气混合气中除氟气以外的其它气体；
[0032]利用所述第三载气管路向所述第二选择阀通入载气，以带动所述第二定量环中的氟气混合气在所述第三通路内流动；利用所述转化单元将所述待测氟气混合气中的氟气转化为氯气，利用所述第二色谱柱分离出所述氯气；
[0033]利用所述检测器检测所述第二通路分离出的除氟气以外的其它气体的含量以及所述第三通路分离出的氯气的含量。
[0034]本申请提供了一种氟气混合气分析系统，包括第一通路、第二通路、第三通路、第四通路和检测器，该系统通过设置第一定量环、第二定量环、第一选择阀和第二选择阀，可以形成两条并列地检测通路，即第一通路和第二通路。工作时，首先将第一选择阀和第二选择阀调整至装载样品状态，利用第一通路向第一定量环和第二定量环充入固定体积的待测氟气混合气；然后，将第一选择阀和第二选择阀调整至检测状态，在载气的带动下，第一定量环中的氟气混合气依次流经第二通路中的吸收柱和第一色谱柱，吸收柱将混合气中的氟气吸收，第一色谱柱分离出除氟气以外的其它气体；与此同时，在载气的带动下，第二定量环中的氟气混合气依次流经第三通路中的转化单元和第二色谱柱，转化单元将混合气中的氟气转化为氯气，第二色谱柱分离出转化成的氯气，氯气的含量近似等于氟气的含量；最后，检测器检测出第二通路分离出的除氟气以外的其它气体的含量以及第三通路分离出的氯气的含量。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氟气混合气分析系统，其特征在于，包括：第一通路(1)，所述第一通路(1)上设置有第一定量环(11)、第二定量环(12)、第一选择阀(13)和第二选择阀(14)，所述第一定量环(11)和所述第二定量环(12)用于盛装固定体积的待测氟气混合气；第二通路(2)，与所述第一选择阀(13)连接，所述第一选择阀(13)用于将所述第一定量环(11)从所述第一通路(1)切换至所述第二通路(2)，所述第二通路(2)上沿气体流动的方向依次设置有吸收柱(21)和第一色谱柱(22)，所述吸收柱(21)用于吸收所述待测氟气混合气中的氟气，所述第一色谱柱(22)用于分离所述待测氟气混合气中除氟气以外的其它气体；第三通路(3)，与所述第二选择阀(14)连接，所述第二选择阀(14)用于将所述第二定量环(12)从所述第一通路(1)切换至所述第三通路(3)，所述第三通路(3)上沿气体流动的方向依次设置有转化单元和第二色谱柱(33)，所述转化单元用于将所述待测氟气混合气中的氟气转化为氯气，所述第二色谱柱(33)用于分离出所述氯气；检测器(4)，分别与所述第二通路(2)和所述第三通路(3)连接，所述检测器(4)用于检测所述第二通路(2)分离出的除氟气以外的其它气体的含量以及所述第三通路(3)分离出的氯气的含量；第四通路(5)，与所述第一选择阀(13)、所述第二选择阀(14)以及所述检测器(4)连接，所述第四通路(5)通过所述第一选择阀(13)、所述第二选择阀(14)分别向所述第二通路(2)和所述第三通路(3)提供载气，以及向所述检测器(4)提供载气。2.根据权利要求1所述的分析系统，其特征在于，所述第一选择阀(13)和/或所述第二选择阀(14)为十通阀，每个所述十通阀均包括十个接口，每个所述十通阀可切换其内部通路状态。3.根据权利要求2所述的分析系统，其特征在于，所述第一通路(1)的入口端与所述第一选择阀(13)的第一接口连接，所述第一通路(1)的出口端与所述第二选择阀(14)的第二接口连接，所述第一定量环(11)的一端与所述第一选择阀(13)的第十接口连接，所述第一定量环(11)的另一端与所述第一选择阀(13)的第三接口连接，所述第二定量环(12)的一端与所述第二选择阀(14)的第十接口连接，所述第二定量环(12)的另一端与所述第二选择阀(14)的第三接口连接。4.根据权利要求2所述的分析系统，其特征在于，所述吸收柱(21)的一端与所述第一选择阀(13)的第四接口连接，所述吸收柱(21)的另一端与所述第一选择阀(13)的第七接口连接，所述第一色谱柱(22)的一端与所述第一选择阀(13)的第八接口连接，所述第一色谱柱(22)的另一端与所述检测器(4)的第一入口连接。5.根据权利要求2所述的分析系统，其特征在于，所述转化单元包括NaF...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙赟珑，乔晓梅，
申请(专利权)人：大连大特气体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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