详情

原文传递材料真空放气率的测试方法及装置

专利名称：	材料真空放气率的测试方法及装置
摘要：	一种材料真空放气率的测试方法及装置，包括：用真空泵对真空腔室抽真空，记录第一真空度变化曲线；将真空腔室内充入填充气体，再对真空腔室抽真空，记录第二真空度变化曲线；比较第一、第二真空度变化曲线，如不重合度超过阈值，则重复获得第二真空度变化曲线，直至前后两次第二真空度变化曲线的不重合度小于阈值；将被测材料放入真空腔室，关闭真空腔室并停止充入填充气体；再次用真空泵对真空腔室进行抽真空，记录第三真空度变化曲线；通过最后一次第二真空度变化曲线、第三真空度变化曲线，真空泵极限真空、真空泵有效抽速和真空腔室本底气载，计算被测材料放气率。本发明不需要知道真空腔体的材料、漏率等信息，即可获得被测材料的放气率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	清华大学
发明人：	刘相波;成荣;张鸣;朱煜
专利状态：	有效
申请日期：	2021-11-03T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-01T00:00:00+0800
申请号：	CN202111293223.8
公开号：	CN114112788A
代理机构：	北京鸿元知识产权代理有限公司
代理人：	董永辉;曹素云
分类号：	G01N7/14;G;G01;G01N;G01N7;G01N7/14
申请人地址：	100084 北京市海淀区清华园
主权项：	1.一种材料真空放气率的测试方法，其特征在于，包括：用真空泵对真空腔室抽真空，测量记录真空度随时间变化的第一真空度变化曲线；将真空腔室内充入填充气体至大气压，再次用真空泵对真空腔室进行抽真空，记录真空度随时间变化的第二真空度变化曲线，所述填充气体是高纯氮气或干燥空气或惰性气体；比较第一真空度变化曲线与第二真空度变化曲线，如果不重合度超过设定阈值，则重复对真空腔室充入填充气体并抽真空获得第二真空度变化曲线，直至前后两次的第二真空度变化曲线的不重合度小于设定阈值；在持续通入填充气体的情况下，将被测材料放入真空腔室，关闭真空腔室并停止充入填充气体；再次用真空泵对真空腔室进行抽真空，测量记录真空度随时间变化的第三真空度变化曲线；通过最后一次第二真空度变化曲线的数据结合真空泵的极限真空、真空泵的有效抽速获得真空腔室的本底气载Q0，通过第三真空度变化曲线的数据结合真空泵的极限真空、真空泵的有效抽速以及真空腔室的本底气载Q0，计算出被测材料的放气率。 2.根据权利要求1所述的材料真空放气率的测试方法，其特征在于，所述通过最后一次第二真空度变化曲线的数据结合真空泵的极限真空、真空泵的有效抽速获得真空腔室的本底气载Q0，包括： pj——最后一次获得第二真空度变化曲线时真空腔室所能达到的极限真空度； P0——真空泵的极限真空； Sp——真空泵的有效抽速。 3.根据权利要求2所述的材料真空放气率的测试方法，其特征在于，所述通过第三真空度变化曲线的数据结合真空泵的极限真空、真空泵的有效抽速以及真空腔室的本底气载Q0，计算出被测材料的放气率，包括： pj-M——获得第三真空度变化曲线测量时真空腔室所能达到的极限真空度；式中，qM——放气率； S——被测材料的表面积。 4.根据权利要求2所述的材料真空放气率的测试方法，其特征在于，计算所述真空泵的有效抽速，包括： S0——真空泵的名义抽速； U——连接真空泵和真空腔室的管道的流导。 5.一种材料真空放气率的测试装置，其特征在于，包括：真空腔室，取样窗口，用于向真空腔室内取放被测材料；分子泵，与真空腔室通过第一真空阀连接，前级泵，与真空腔室通过第二真空阀连接，用于与分子泵组合对真空腔室进行抽真空；气源，与真空腔室通过第三真空阀连接，用于向真空腔室内充入填充气体；真空规，连接在真空腔室上，用于真空度测量。 6.根据权利要求5所述的材料真空放气率的测试装置，其特征在于，所述填充气体是高纯氮气或干燥空气或其他惰性气体。 7.一种材料真空放气率的测试方法，其特征在于，采用权利要求5或6所述的材料真空放气率测试装置，在真空腔室的放气率稳定的情况下，进行如下步骤：步骤S11，关闭取样窗口和所有真空阀；步骤S12，开启真空规，并通过真空规开始采集真空度数据；步骤S13，依次启动前级泵和第二真空阀，对真空腔室进行粗抽，将真空腔室抽至前级泵所能达到的极限真空度，确定真空腔室的真空度小于分子泵的启动气压值后，启动分子泵；步骤S14，分子泵转速达到额定转速后，关闭第二真空阀，并打开第一真空阀，将真空腔室抽至极限真空度，从而获得第一真空度变化曲线；步骤S15，依次关闭真空规、第一真空阀、分子泵、前级泵；步骤S16，打开第三真空阀，向真空腔室内通入填充气体；步骤S17，保持气流持续通入，打开取样窗口向真空腔室内放入被测材料；步骤S18，关闭取样窗口和第三真空阀；步骤S19，重复步骤S12、S13、S14、S15，得到第三真空度变化曲线；步骤S20，依次关闭真空规、第一真空阀、分子泵、前级泵；步骤S21，根据分子泵与真空腔室之间连接管道的长度和内径，通过列线图获得所述连接管道的流导U，并结合真空泵的名义抽速计算出分子泵的有效抽速Sp；步骤S22，通过第一真空度变化曲线的数据结合分子泵的极限真空、分子泵的有效抽速获得真空腔室的本底气载Q0，通过第三真空度变化曲线的数据结合分子泵的极限真空、分子泵的有效抽速以及真空腔室的本底气载Q0，计算出被测材料的放气率。 8.根据权利要求7所述的材料真空放气率的测试方法，其特征在于，所述根据分子泵与真空腔室之间连接管道的长度和内径，通过列线图获得所述连接管道的流导U，并结合真空泵的名义抽速计算出分子泵的有效抽速Sp，包括： S0——分子泵的名义抽速； U——连接分子泵和真空腔室的管道的流导。 9.根据权利要求7所述的材料真空放气率的测试方法，其特征在于，所述通过第一真空度变化曲线的数据结合分子泵的极限真空、分子泵的有效抽速获得真空腔室的本底气载Q0，包括： pj——第一真空度变化曲线的真空腔室所能达到的极限真空度； P0——分子泵的极限真空； Sp——分子泵的有效抽速。 10.根据权利要求9所述的材料真空放气率的测试方法，其特征在于，通过第三真空度变化曲线的数据结合分子泵的极限真空、分子泵的有效抽速以及真空腔室的本底气载Q0，计算出被测材料的放气率，包括： pj-M——第三真空度变化曲线的真空腔室所能达到的极限真空度； qM——放气率； S——被测材料的表面积。
所属类别：	发明专利