本文選題：標準漏孔 + 通道　； 參考：《合肥工業(yè)大學》2017年碩士論文

【摘要】：由于常用的漏孔不能準確反映泄漏氣體的真實流動狀態(tài),且難以實現(xiàn)尺寸可控制作。近年來,新型標準漏孔制作及其應用的研究受到廣泛關注,尋找尺寸可控、寬壓強范圍內(nèi)氣體分子流傳輸?shù)男滦吐┛自蔀檎婵湛萍碱I域的一個新的研究熱點。本文提出以硅和硼硅玻璃為材料,利用干涉曝光、反應離子刻蝕以及陽極鍵合技術制作新型納米級通道型標準漏孔,通過制作過程中工藝參數(shù)的調(diào)整控制漏孔的尺寸,經(jīng)測量漏孔的特征尺寸為280nm。本文設計搭建了差壓法漏率測量裝置,利用該裝置測量了氦氣、氮氣、氧氣和氬氣通過被測漏孔的漏率和流導。結果表明:對于氦氣,流導在10~100kPa的壓力范圍內(nèi)基本不變,而氮氣、氧氣和氬氣的流導在10~60kPa的壓力范圍內(nèi)基本不變,此時氣體在漏孔中的流動狀態(tài)為完全分子流;對于同一長度的漏孔,氣體的流導與其分子質量平方根的倒數(shù)近似成正比;對于特定氣體,漏孔的流導與其長度近似成反比。利用氦質譜檢漏儀驗證了測量的準確性,與差壓法測量結果相比,相對誤差低于11.64%。最后評估了裝置測量漏孔漏率和流導的不確定度,得出其相對合成不確定度低于7.4%。本文制作的標準漏孔具有尺寸可控、流導恒定、漏率范圍寬、標定簡單等優(yōu)點,且可根據(jù)氦氣的標定結果預測其他非可凝性氣體的流導。
[Abstract]:Because the leakage holes in common use can not accurately reflect the true flow state of the leaking gas, it is difficult to realize the dimension control. In recent years, the research on the fabrication and application of new standard holes has been paid more and more attention. It has become a new research hotspot in vacuum science and technology to find new leak elements with controllable size and wide pressure range. In this paper, using silicon and borosilicate glass as materials, using interference exposure, reactive ion etching and anodic bonding technology, a new type of nanometer channel standard leak is fabricated. The size of the leak is controlled by adjusting the process parameters. The characteristic size of the hole is 280 nm. In this paper, a differential pressure leakage rate measuring device is designed and built. The leakage rate and flow conductance of helium, nitrogen, oxygen and argon through the leak hole are measured by this device. The results show that for helium, the flow conductance is basically constant in the pressure range of 10~100kPa, while the flow conductance of nitrogen, oxygen and argon is basically unchanged in the pressure range of 10~60kPa, and the flow state of the gas in the leakage hole is a complete molecular flow. For a leak of the same length, the flow conductance of the gas is approximately proportional to the reciprocal of the square root of its molecular mass, and for a particular gas, the flow conductance of the leak is approximately inversely proportional to its length. The accuracy of the measurement is verified by using the helium mass spectrometer, and the relative error is lower than that of the differential pressure method. Finally, the uncertainty of leak rate and flow conductance measured by the device is evaluated, and the relative synthesis uncertainty is lower than 7.4. The standard leak hole made in this paper has the advantages of controllable size, constant flow conductivity, wide leakage range and simple calibration, and can be used to predict the flow conductance of other non-coagulable gases based on the calibration results of helium gas.
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TB774

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本文編號：1896083