[发明专利]一种双测试室测量材料放气率的装置及方法

权利要求书

1.一种双测试室测量材料放气率的方法，其特征在于，使用双测试室测量材料放气率的装置，所述双测试室测量材料放气率的装置包括高真空室，其用于放置材料样品；第一测试室，其与高真空室连通，以使高真空室内的气体能够流入第一测试室，所述第一测试室具有第一小孔，用于供第一测试室内的气体流出；第一阀门，其设置在第一测试室与高真空室之间，用于实现高真空室与第一测试室的通断；第二测试室，其与高真空室连通，以使高真空室内的气体能够流入第二测试室，所述第二测试室具有第二小孔，用于供第二测试室内的气体流出；第二阀门，其设置在第二测试室与高真空室之间，用于实现高真空室与第二测试室的通断；超高真空室，其通过第一小孔与第一测试室连通，通过第二小孔与第二测试室连通，用于接收从第一小孔和第二小孔流出的气体；至少一套粗抽泵机组，所述超高真空室和高真空室均与粗抽泵机组连通，所述粗抽泵机组用于对超高真空室和/或高真空室进行粗抽真空；精抽泵，其与超高真空室连通，用于对超高真空室进行精抽真空；第一真空规，其与第一测试室连接，用于测量第一测试室内的压强；第二真空规，其与第二测试室连接，用于测量第二测试室内的压强；以及第三真空规，其与超高真空室连接，用于测量超高真空室内的压强；所述第一测试室和第二测试室对称设置且大小、形状相同，所述第一小孔和第二小孔的大小、形状相同；所述粗抽泵机组包括分子泵和机械泵，所述分子泵与机械泵串联；还包括第三阀门，所述第三阀门设置在超高真空室与粗抽泵机组之间，用于实现超高真空室与粗抽泵机组的通断；还包括第四阀门，所述第四阀门设置在高真空室与粗抽泵机组之间，用于实现高真空室与粗抽泵机组的通断；

所述双测试室测量材料放气率的方法包括：

第一抽气步骤：当高真空室无样品时，启动粗抽泵组件，对高真空室和超高真空室进行粗抽真空，粗抽真空后，在预定压强启动精抽泵，并关闭第三阀门和第四阀门，用精抽泵维持超高真空室的超高真空；

第一数据采集步骤：打开第一阀门，通过第一真空规测得第一测试室的压强Pu”，通过第二真空规测得第二测试室的压强Pu”’，通过第三真空规测得超高真空室的压强Pd”；

本底放气量计算步骤：高真空室的本底放气量Q_本底由下式(I)计算，

Q_本底＝C[(Pu”-Pd”)-(Pu”’-Pd”)]＝C(Pu”-Pu”’) (I)

式中，C为小孔流导值，单位：m³s^-1；

完成本底放气量测试后，关闭第一阀门，超高真空室继续维持真空状态，将高真空室充氮至1个大气压；

放入样品步骤：在高真空室内放入样品；

第二抽气步骤：完成放入样品步骤后，启动粗抽泵组件，对高真空室和/或超高真空室进行粗抽真空，粗抽真空后，关闭粗抽泵组件，通过精抽泵维持超高真空室的超高真空；

第二数据采集步骤：打开第一阀门，通过第一真空规测得第一测试室的压强Pu，通过第二真空规测得第二测试室的压强Pu’，通过第三真空规测得高真空室的压强Pd；

总放气量计算步骤：样品和高真空室的总放气量Q_总由下式(II)计算，

Q_总＝C[(Pu-Pd)-(Pu’-Pd)]＝C(Pu-Pu’) (II)

样品放气量计算步骤：样品放气量Q由下式(III)计算：

Q＝Q_总-Q_本底＝C(Pu-Pu’)-C(Pu”-Pu”’) (III)

样品放气率计算步骤：样品放气率由下式(IV)计算，

式中，q为样品的放气率，单位：Pa·m³s^-1cm^-2,s为样品的表面积，单位：cm²。