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【残余气体分析仪器有哪些】残余气体分析仪器有哪些及气体残留率如何计算

承天示优官方账号 2023-06-03 行业动态 359 views 0


什么是残余气体分析仪器?

在工业生产和科学研究等领域,通常需要使用各种气体来进行实验或生产加工。为保证产品质量、确保操作安全,尤其是在涉及到高压、易爆等危险环境下,需要使得系统中的非反应性物质最小化。这就要求我们能够对空间或设备内部的“乾净度”状态进行测试监测并调整控制。

而所谓残余气体,指的是被限制于一个封闭容器内部,并且难以完全排出去的空气(即不包括可被有效排放处理除去的废气回收)。常见例子包括:电场上游边界层内壁面所保留着的含有少量杂质粒子(极微型洛伦兹力传输理论);芯片/晶圆/LED 等半导体装置沉积过程中腐蚀剂溶液与表面原有元素共存所形成一定渗漏、“混合” 气体;恒温腔及各种洁净间内积累而成的粉尘、异味物质等。

为了检测残余气体含量,可使用专业的残余气体分析仪器进行测试。目前市面上常见的残余气体分析仪器主要有毫微秒激光腐蚀法(LIF)、热释电检测器(TPD)、质谱探针和红外线光谱法等多个类型。具体选择哪种仪器应在考虑试验型号与环境限制等方面做出综合权衡。

如何计算气体残留率?

当我们使用某些工艺装置时,会发现需要关注局部空间中特定接触过程之后是否还存在遗留危险物质,并对这些物质密度指标进行实时/离线监测来优化系统运行效率和产品性能。一旦确定需要所选材料表面清洁度或其它管理规范,可以采用以下方式计算界面污染率:

  1. 进样盖频次比:设备开始于t=0, 使用相同烘烤/处理条件(温度、压强等参数)下,连续开关N次进样盖后检测其平均残留含量值。记为:P(N) = (ΣCi) / N; 其中Ci代表第i次测试所得的残留气体密度。
  2. 表面积浓度比:

    设系统内存在若干物质A, B... Z;在相同时间和处理状态下,分别用两种器具扫过容器界面,并记录每单位时间内其感受到不同物质的总数为n1(A), n2(B)... nz(Z),然后计算出各自本身所占据封闭空间的长度(L1, L2...... LZ),最终得到各组密集率Kj = ni(Lj+X)/V;其中x代表试验包括被测物质的高度或长度误差范围,即由于微小因素原因产生一些波动带来多余误差而需要剔除掉。(v=Ax, A代表界面搞定即使用任务操作方法也不能进入或排放其他一部分)

  3. 精准设计实验模型:假设某个可回收材料,在外力作用前是一个理想的、完全无缺陷和可准确辨别测量的、与其它界面材质相互隔离且不受环境干扰影响的空间体。如果我们能够在这个理想模型中对每一个关键参数进行高精度控制,例如:

    • 设定气压大小及稳定性;
    • 用标准化封闭容器并选择合适温度梯度或流通方式等条件;
    • 引入可靠检测系统来获得数据记录。

小结

残余气体分析仪器是一类重要的测试设备,可以通过不同原理帮助我们快速检测特定区域内残留气体含量情况,以保证生产安全和产品质量。在使用过程中,应该根据实际需要选择相应类型,并结合计算方法(如进样盖频次比、表面积浓度比等)来评估大气环境下目标产物是否有异常生长/堆积趋势。

当然,在具体操作时还需要考虑各种因素可能存在误差,并建立科学有效地工作记录与反馈系统以便今后更好地控制/升级操作流程。同时,也需要定期校准检测设备以保证其精度和可靠性。

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