精检口位置对氦质谱检漏仪性能的影响研究

发布时间：2022-01-22 11:53

　　多口复合分子泵的设计拓宽了复合分子泵在检漏技术中的应用范围,它结合了顺流检漏与逆流检漏各自特点,通过接入不同的抽气口以适应不同的检漏需求。多口复合分子泵的抽气能力决定了检漏仪的性能,而抽气口位置决定了分子泵的抽气能力。基于分子泵抽气基本理论,建立了多口复合分子泵的计算模型,在涡轮级选取不同位置设置精检口,并结合质谱仪实际使用情况对抽气特性进行研究,分析精检口位置对检漏性能的影响,得到了不同检漏工况下的最优开口位置,为检漏用多口复合分子泵结构优化设计提供理论依据。结果表明,被检件工作压力为10 Pa时,精检口应开在第8级叶列之后,工作压力为0.1 Pa时,精检口只需在第3级叶列之后即可;漏孔漏率为0.1 Pa·m³/s,精检口位置应在8级叶列之后;当氦气返流量为最小可检漏率值时,将精检口开在第8级叶列处可以获得较好的检测性能。 

【文章来源】：仪器仪表学报. 2020,41(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

圆形截面漏孔

在分析多口复合分子泵应用于氦质谱检漏仪的抽气性能时,首先需要计算多口复合分子泵的抽气特性参数:以开口位置为界上半部分的涡轮叶列抽速S2、压缩比K、下半部分的涡轮叶列抽速S3,如图4所示。以科技部重大仪器专项开发的F- 63型复合分子泵数据进行理论计算,具体参数为:转子转速n=72 000 r/min;涡轮外径D=67 mm;静叶片外径D′=68 mm;涡轮内径第1级为d=44 mm,之后几级是52 mm。涡轮级叶片几何参数如表1所示。

如图5所示,随着开口位置由高真空侧向低真空侧移动,对于空气分子的抽速S2逐渐增大,在涡轮叶列4～5级之前急速上升,之后变化平稳,当开口位置位于6～7级之后,抽速S2基本保持稳定,对于氦气分子,当抽气口开在5～6级之间时,抽速达到最大值,之后缓慢下降。如图6所示,以开口位置为界下半部分的抽速S3随着开口位置从1级叶列移动到12级叶列而逐渐降低。对于空气与氦气两种介质,在5级叶列之前对空气分子的抽速大于对氦气分子的抽速,之后对空气的抽速略低于对氦气的抽速,当开口位置处于8级叶列之后,两者的抽速基本相等。分析图6中曲线,在6级叶列之前属于高速抽气段,每增加一级叶列都会使得抽速变化很多,之后的叶片形状抽速较低,对抽速的影响较小。

【参考文献】：
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本文编号：3602150