[实用新型]材料分压放气率测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种材料分压放气率测量装置，属于测量技术领域。

背景技术

固体材料在大气环境下能溶解、吸附一些气体，放置于真空环境中就会因解析等过程而放气。在真空系统中，材料放出的气体会带来不可忽视的负面影响。特别地，对于极紫外光刻机(EUVL)、太空望远镜等设备的研制，材料放出的碳氢化合物的分压放气率至关重要。因此，材料放气率及其放气成分的分压放气率成为选用和评价真空材料的重要性能指标。

中国专利CN101696923B的说明书中公开了一种双测试室测量材料放气率的装置和方法。如图1所示，其包括抽气泵组101、超高真空室102、第一小孔103、第二小孔104、真空角阀105、真空角阀106、分离规107、对称的第一测试室108和第二测试室109、两个直通阀110和111以及样品室112。

该装置采用分离规测量小孔两侧的压力，针对氮气计算小孔流导，因此测得的仅仅是材料的等效氮放气率，而非真实放气率，更无法测量材料放气组分的分压放气率。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

为了准确、全面的测量和评价真空材料的放气性能，必须解决以下几个问题：(1)尽可能消除真空规X射线效应、电子激励脱附效应及化学效应等对测试过程的影响；(2)动态、实时、准确测量材料放气组分及其分压放气率；(3)动态、实时、准确测量材料总放气率。

(二)技术方案

本实用新型提出一种材料分压放气率测量装置，包括抽气泵组、超高真空室和样品室，所述抽气泵组与超高真空室直接连接，用于对所述超高真空室抽真空，所述样品室用于放置样品；所述材料分压放气率测量装置还包括：测试室，其通过小孔与所述超高真空室连接；第一质谱计和第二质谱计，其分别与所述超高真空室和测试室相连接；第一角阀和第二角阀，所述超高真空室和所述测试室分别通过所述第一角阀和第二角阀与所述样品室相连接。两个角阀的一开一关，结合样品室中是否放入样品而排列组合成四种状态，根据该四种状态的测试室内的气体组分分压可计算出样品的分压放气率。

根据本实用新型的一种具体实施方式，所述小孔的孔径为5.7mm～14.0mm。

根据本实用新型的一种具体实施方式，通过下述公式来计算所述气体组分的分压放气率：

qi=Qi,4A=Ci×(Pi,6-Pi,6′)-Qi,3A=Ci×(Pi,6+pi,6′-pi,6′-pi,6)A,]]>其中，q_i为样品对气体组分i的分压放气率，A为样品的表面积，C_i为小孔对组分i的流导，P_i，6为样品放入样品室中且打开第二角阀、关闭第一角阀时的测试室内气体组分i的分压，P′_i，6为样品放入样品室中且打开第一角阀、关闭第二角阀时测试室内的气体组分i的分压，Q_i，3为样品室对气体组分i的放气量，p_i，6为样品未放入样品室中且打开第二角阀、关闭第一角阀时的测试室内气体组分i的分压，p′_i，6为样品未放入样品室中且打开第一角阀、关闭第二角阀时测试室内的气体组分i的分压。