[发明专利]一种磁偏转质谱计的校准装置及校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及真空计量领域，尤其涉及一种磁偏转质谱计的校准装置及校准方法。 

背景技术

在质谱计的校准研究中，大多都是采用单一气体N₂进行校准，而对其它混合气体校准的研究较少，且基本都是针对四极质谱计进行校准研究。而磁偏转质谱计具有灵敏度高、稳定性好、定量性好、结构简单等优势，在我国的探月等航天技术领域具有广泛的应用价值，因此，需要建立磁偏转质谱计的校准装置，进行磁偏转质谱计的校准技术研究。 

文献“李得天.分压力质谱计校准装置的性能测试及校准实验.真空与低温7(1),2001.”介绍了分压力质谱计校准装置的结构原理及性能指标，但只能用于四极质谱计的校准。这种校准装置的不足之处是校准下限难以延伸，只能达到10^-7Pa，且利用校准室上的磁悬浮转子真空计直接校准四极质谱计时，电磁场相互影响会引起较大的测量不确定度。 

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种磁偏转质谱计的校准装置及校准方法，能够对磁偏转质谱计进行校准，避免磁悬浮转子真空计对磁偏转质谱计的磁场干扰，提高校准精度；同时，提供的校准方法能够较大程度地延伸校准下限。 

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的： 

一种磁偏转质谱计的校准装置，包括双涡轮分子泵(1)、双球真空室、第一电离真空计(3)、第二电离真空计(4)、第二截止阀(10)、第一微调阀(15)、 磁悬浮转子真空计(17)、稳压室(18)、第四截止阀(23)、第一高纯气瓶(24)以及机械泵(25)； 

所述双球真空室由两个球形真空室组成，分别为校准室(9)和抽气室(2)，校准室(9)和抽气室(2)通过抽气小孔(8)互相联通；所述抽气室(2)底部与双涡轮分子泵(1)的抽气口联通，抽气室(2)连接第一电离真空计(3)；所述磁偏转质谱计(7)探测端插入所述校准室(9)中；校准室(9)连接第二电离真空计4； 

所述第二截止阀(10)的一个端口a接校准室(9)的进气口，另一个端口b接供气管道A，所述供气管道A中依次串接第一微调阀(15)、稳压室(18)、第四截止阀(23)以及第一高纯气瓶(24)，其中，稳压室(18)连接磁悬浮转子真空计(17)； 

所述供气管道A接所述机械泵(25)的抽气口。 

进一步的，所述第二截止阀(10)的端口b接有的供气管道A有N条，N个第一高纯气瓶(24)中所充气体不同，其中，N取大于或等于1的整数。 

进一步的，所述截止阀(10)的端口b还接有供气管道B，该供气管道B上依次串联有第二限流孔(5)、第一截止阀(6)和配样室(19)，其中，配样室(19)的进口串联第五截止阀(31)后与单级涡轮分子泵(30)的抽气口相连；配样室(19)还接有复合真空计(11)；配样室(19)后端管路中接有M条供气管路C，每条供气管道C中依次串接有第三截止阀(20)、电容薄膜真空计(21)、第三微调阀(26)、第六截止阀(32)以及第二高纯气瓶(33)；其中，M取大于或等于2的整数 

所述供气管道B接所述机械泵(25)的抽气口。 

进一步的，所述供气管路A中还包括第二限流孔(14)和第二微调阀(16)、 两者串接后并联在第一微调阀(15)两端。 

一种基于上述校准装置的校准方法，包括： 

(1)、当采用其中一条供气通道A对所述的磁偏转质谱计进行校准时，所述校准方法包括： 

S11、关闭第二截止阀(10)，启动双涡轮分子泵(1)，对双球真空室抽真空，直至第二电离真空计(4)显示的校准室(9)内真空度达到设定真空度：10^-8Pa； 

S12、打开机械泵(25)和三通阀(22)的第一端口，抽除所述供气管路A中的杂散气体，完毕后关闭三通阀(22)的第一端口和机械泵(25)； 

S13、①当需要对磁偏转质谱计的校准范围在10^-4至10^-1Pa时： 

关闭第二微调阀(16)，打开第一微调阀(15)，打开第四截止阀(23)，由高纯气瓶(24)向稳压室(18)供气，打开第二截止阀(10)，将气体引入到校准室(9)内，则根据如下公式得到磁偏转质谱计的灵敏度：