CN103487593B - 一种气体分析装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有原位标定功能的气体分析装置。所述装置包括:取样室,与待测腔室通过第一阀门相连,用于引入待测腔室的样品气体;分析室,与取样室通过第二阀门相连,分析室上设有真空规管,用于监测分析室的真空度;气体分析器,设于分析室内,用于对待分析气体进行分析测试;标定模块,用于向气体分析器提供标准气体,对气体分析装置进行定量标定。本发明还提供一种气体分析方法。本发明通过标定模块对气体分析装置进行定期标定,通过加热器进行烘烤除气,并通过吹扫放气模块进行气体吹扫及保护气充入,保持系统持续具备良好的测试本底,保证测试准确性,可实现十亿分之一量级的气体浓度测试,尤其适用于对EUV真空环境进行气体分析检测。
Description
技术领域
本发明涉及气体分析技术领域,尤其涉及一种具有原位标定功能的气体分析装置及方法。
背景技术
光刻装置是一种将需要的图案转移到基片上的机器。在光刻装置中,从基片中散发出的含碳氢化合物的污染气体会损伤光学元件。尤其在EUV光刻装置中,由于目前已知的所有物质均对13.5nm附近的EUV光有强烈的吸收作用,因此需尽可能减少其在传输路径上的损失。特别对于光刻装置内部的光学元件,污染气体对其的污染有可能造成不可维护的损伤,将付出巨大的成本进行维护。为预防这种损害,需要为光刻装置配置气体分析装置,用于探测此类气体污染,监测极紫外光刻的真空环境,在工作过程的早期阶段及早发现这种风险,以保护光刻装置的光学系统和传感器系统。
残气分析器是常用的气体分析器,用于真空腔室内残余气体的检测,但其需要在低于10-4mbar压力条件下工作。当真空腔室内真空度低于10-4mbar时,可将残气分析器直接安装在腔室上进行分析测试,当真空腔室内真空度高于10-4mbar时,需搭建合适的气体分析测试系统,使残气分析器的工作条件得以满足,扩大残气分析器的使用范围。
为保证气体分析装置的测试准确性,并保证气体分析装置能持续在线工作,避免系统重复集成安装所带来的系统误差,应为系统集成原位标定功能,可方便、准确的对系统进行定期标定,并满足光刻装置的测试指标要求。
由于EUV光刻真空环境对碳氢化合物等成分有极严苛的要求,目前并无直接可用于EUV真空环境测试的气体分析装置,现有系统不能满足测试要求和标定要求。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种气体分析装置及方法,可保证气体测试的准确性,尤其适用于EUV真空环境进行气体分析检测。
为了达到上述目的,本发明实施例采用的技术方案如下:
一种气体分析装置,用于对待测腔室内的气体进行分析,包括:
取样室,与所述待测腔室通过第一阀门相连,用于引入所述待测腔室的样品气体;
分析室,与所述取样室通过第二阀门相连,所述分析室上设有真空规管,用于监测所述分析室的真空度;
气体分析器,设于所述分析室内,用于对所述待分析气体进行分析测试;
标定模块,用于向所述气体分析器提供标准气体,对所述气体分析装置进行定量标定。
进一步地,所述标定模块包括:
第一标准气体室,用于为所述气体分析装置提供高纯度的标准气体,所述标准气体为具有确定浓度的多种气体混合物或单一气体;
第一标准气体管路,用于连接所述第一标准气体室与所述取样室;
第一气体压力传感器,用于准确监测所述取样室的压力;
其中,所述第一标准气体管路上在所述第一标准气体室至所述取样室之间依次设有第一减压调节机构和第一截止阀;所述第一减压调节机构用于将从所述第一标准气体室引出的高压的标准气体降到适当压力并控制所述标准气体的进气流量;所述第一截止阀用于隔断所述取样室和所述第一标准气体室及所述第一标准气体管路。
进一步地,所述标定模块包括:
第二标准气体室,用于为所述气体分析装置提供高纯度的标准气体,所述标准气体为具有确定浓度的多种气体混合物或单一气体;
第二标准气体管路,用于连接所述第二标准气体室与所述分析室;
标准体积室,一端通过所述第二标准气体管路与所述第二标准气体室相连,一端通过所述第二标准气体管路与所述分析室相连;
第二气体压力传感器,用于准确监测所述标准体积室的压力;
其中,所述第二标准气体管路上在所述第二标准气体室至所述标准体积室之间依次设有第二减压阀调节机构第二截止阀;所述第二调节机构用于将从所述第二标准气体室引出的高压的标准气体到适当压力并控制所述标准气体的进气流量;所述第二截止阀用于隔断所述标准体积室和所述第二标准气体室及所述第二标准气体管路;所述第二标准气体管路上设有第三截止阀,用于隔断所述分析室和所述标准体积室及所述第二标准气体管路。
进一步地,所述标准体积室的有效容积远小于所述分析室的有效容积,且所述标准体积室的有效容积与所述分析室的有效容积有确定比例关系;当打开所述标准体积室和所述分析室之间的所述第三截止阀后,所述分析室内的压力满足所述气体分析器的工作压力要求。
进一步地,所述气体分析装置还包括泵组,所述泵组通过第一抽气阀门和第二抽气阀门分别与所述分析室和所述取样室连接,用于抽除所述分析室和所述取样室内的气体,获得满足所述气体分析器工作的压力环境,形成气体在所述气体分析装置内的持续定向流动。
进一步地,所述气体分析装置还包括吹扫放气模块,所述吹扫放气模块分别与所述分析室和所述取样室连接,用于对所述分析室和所述取样室内吸附的样品气体进行吹扫清洁或在所述气体分析装置维护时充入保护气体。
进一步地,所述气体分析装置还包括加热器,所述加热器设置在所述取样室和所述分析室上,用于对所述取样室和所述分析室进行烘烤除气处理。
进一步地,所述第二阀门包括两个阀板,其中一个阀板的中心设有一圆孔,所述圆孔用于控制所述分析室的进气流量,使所述标准气体和所述样品气体以分子流状态进入所述分析室,另一个阀板为完整阀板,用于隔断所述分析室和所述取样室。
一种气体分析方法,包括如下步骤:
将标定模块提供的标准气体引入分析室;
开启所述分析室内的气体分析器,进行标定,即建立所述标准气体各组分的输出电流值与所述标准气体各组分分压的对应关系;
标定结束后,关闭所述气体分析器,抽除取样室和所述分析室内的标准气体;
再开启所述气体分析器测试本底数据,然后进行样品气体测试。
进一步地,在将所述标定模块提供的标准气体引入分析室之前,还包括如下步骤:将所述取样室和所述分析室中的保护气抽出,然后对所述取样室和所述分析室进行烘烤除气处理。
进一步地,在所述样品气体测试完成后,还包括如下步骤:抽除所述取样室和所述分析室内的样品气体,然后对所述取样室和所述分析室进行烘烤除气处理,烘烤结束后,为所述取样室和所述分析室充入保护气进入维护程序,或进入测试准备。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明实施例所提供的气体分析装置通过标定模块对气体分析装置进行定期标定,通过加热器进行烘烤除气,并通过吹扫放气模块进行气体吹扫及保护气充入,保持系统持续具备良好的测试本底,保证测试准确性,可实现十亿分之一量级的气体浓度测试,尤其适用于对EUV真空环境进行气体分析检测,可长期安装在真空腔室上,用于监测工作过程中的气体组分浓度及分压变化。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种气体分析装置的结构示意图;
图2为本发明另一实施例提供的一种气体分析方法的流程图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例1:
如图1所示,本实施例公开了一种气体分析装置,用于对待测腔室内的气体进行分析,包括:取样室201、分析室501、气体分析器6、标定模块。取样室201与待测腔室10通过第一阀门203相连,用于引入待测腔室10的样品气体及标定模块提供的标准气体,也可通过管路与其他待测腔室相连,实现对多腔室分别进行原位测试。分析室501与取样室201通过第二阀门相连,分析室501上设有真空规管504,用于监测分析室501的真空度,分析室501的真空度应满足气体分析器6工作需要,否则会烧坏气体分析器6。气体分析器6设于分析室501内,用于对待分析气体进行分析测试;气体分析器6可采用四极质谱计,也可采用其它气体分析器。标定模块用于向气体分析器6提供标准气体,对气体分析装置1进行定量标定。
进一步地,所述标定模块按照标定方法可分为动态标定模块和静态标定模块。
具体地,动态标定模块包括:第一标准气体室301,用于为气体分析装置1提供高纯度的标准气体,可以标准气瓶方式提供,也可以固体、液体通过蒸发或其它物理(和/或)化学方式提供高纯度标准气体,所述标准气体为具有确定浓度的多种气体混合物或单一气体;第一标准气体管路,用于连接所述第一标准气体室301与取样室201;第一气体压力传感器305,用于监测取样室201的压力,能实现对取样室201内的标准气体压力进行准确控制,从而准确进行气体分析装置的标定。其中,第一标准气体管路上在第一标准气体室301至取样室201之间依次设有第一减压调节机构和第一截止阀304;第一减压调节机构又包括第一减压阀302和第一微调阀303,第一减压阀302用于将从第一标准气体室引出的高压的标准气体降到适当压力,第一微调阀303用于控制标准气体的进气流量;第一截止阀304用于隔断取样室201和第一标准气体室301及第一标准气体管路,在标定进行时打开,在标定完成时关闭,保护第一标准气体室301及标准气体管路不会被样品气体污染。
具体地,所述静态标定模块包括:第二标准气体室,用于为气体分析装置1提供高纯度的标准气体,可以标准气瓶方式提供,也可以固体、液体通过蒸发或其它物理(和/或)化学方式提供高纯度标准气体,所述标准气体为具有确定浓度的多种气体混合物或单一气体;第二标准气体管路,用于连接第二标准气体室与分析室501;标准体积室405,一端通过第二标准气体管路与第二标准气体室相连,一端通过第二标准气体管路与分析室501相连;第二气体压力传感器404,用于监测标准体积室405的压力,能实现对标准体积室405内的标准气体压力进行准确控制,从而准确进行气体分析装置的标定;其中,第二标准气体管路上在第二标准气体室至标准体积室405之间依次设有第二减压调节机构和第二截止阀403;第二减压调节机构又包括第二减压阀和第二微调阀402,第二减压阀用于将从第二标准气体室引出的高压的标准气体降到适当压力,第二微调阀402用于控制标准气体的进气流量;第二截止阀403用于隔断标准体积室405和第二标准气体室及第二标准气体管路;第二标准气体管路上设有第三截止阀406,用于隔断分析室501和标准体积室405及第二标准气体管路,在标定完成后的测试期间是关闭状态,保护标准体积室405及标准气体管路不会被样品气体污染。标准体积室405的有效容积远小于分析室501的有效容积,且标准体积室405的有效容积与分析室501的有效容积有确定比例关系;当打开标准体积室405和分析室501之间的第三截止阀406后,分析室501内的压力满足气体分析器6的工作压力要求。
由波义耳定律可知,当气体温度保持恒定时,气体压力P和气体体积V存在如下关系:
P1V1=P2V2 方程(1)
假定标准体积室405内充入P1压力的标准气体,气体体积为V1,当打开第三截止阀406时,标准体积室405内气体会扩散至分析室501,气压会变为P2,体积变为V2,P1、V1、P2、V2满足共方程(1),V1和V2可由设计准确获得,P1由气体压力传感器准确测得,P2由方程计算得到。即可在P2压力下对气体分析器6进行准确标定。以此方式,使第二气体压力传感器404实现了对P1的准确测试,通过方程计算得到准确的P2,可进行准确的定量标定;同时气压由高压P1降至低压P2,满足了气体分析器6的工作压力要求。本实施例中,为了获得更准确的测试结果,第二气体压力传感器404采用薄膜电容式压力传感器。
本发明提供的气体分析装置可同时装载动态标定模块和静态标定模块,也可以仅装载动态标定模块或静态标定模块。如图1所示的实施例中,同时装载了动态标定模块和静态标定模块,此实施例中动态标定模块和静态标定模块共用一个标准气体室和减压阀,所述的第二标准气体室即为第一标准气体室301,所述的第二减压阀即为第一减压阀302。
进一步地,所述气体分析装置1还包括泵组7,所述泵组7通过第一抽气阀门505和第二抽气阀门202分别与分析室501和取样室201连接,用于抽除分析室501和取样室201内的气体,获得满足气体分析器6工作的压力环境;在进行动态标定及测试时,使待分析气体形成定向流动,选用极低污染的分子泵泵组,避免泵组污染对测试准确性的影响;取样室201可与分析室501共用泵组7,也可另使用独立泵组。
进一步地,所述气体分析装置1还包括吹扫放气模块8,所述吹扫放气模块8分别与分析室501和取样室201连接,用于对分析室501和取样室201内吸附的样品气体进行吹扫清洁或在气体分析装置1维护时充入保护气体。具体地,吹扫放气模块8包括吹扫放气气源801,第三减压阀802,吹扫阀门803,放气阀门804,吹扫阀门803可控制对分析室501和取样室201进行吹扫的气体进气流量,放气阀门804可控制对分析室501和取样室201进行放气的气体进气流量。所述吹扫放气模块8可为泵组7供气,也可以通过其它供气模块单独为泵组7供气。
进一步地,所述气体分析装置1还包括加热器9,所述加热器9设置在取样室201和分析室501上,用于对取样室201和分析室501进行烘烤除气处理,可获得良好的系统本底,有利于系统标定、提高测试准确性。
进一步地,所述第二阀门包括两个阀板,其中一个阀板503的中心设有一圆孔,此圆孔可控制分析室501的进气流量,使标准气体和样品气体以分子流状态进入分析室501;另一个阀板502为完整阀板,用于隔断分析室501和取样室201。阀板502和阀板503可构成一个阀门,也可为两个独立阀门。阀板502和阀板503可以如图1所示的方案来布置,也可以互换位置,互换位置后,两个阀板起到的作用与图1所示布置方式起到的作用是相同的。
本实施例提供的气体分析装置采用不锈钢材料,法兰密封方式为金属密封,使用全金属阀门,可以得到低放气率和低漏率的气体分析装置,有利于低浓度气体组分的分析测试。
本发明还提供一种气体分析方法,包括如下步骤:
将标定模块提供的标准气体引入分析室;
开启所述分析室内的气体分析器,进行标定,即建立所述标准气体各组分的输出电流值与所述标准气体各组分分压的对应关系;
标定结束后,关闭所述气体分析器,抽除取样室和所述分析室内的标准气体;
再开启所述气体分析器测试本底数据,然后进行样品气体测试。
进一步地,所述标定的方法包括动态标定方法和静态标定方法,在动态标定方法的标定过程中,标准气体以具有确定流量的气流形式经过装置;在静态标定方法的标定过程中,标准气体以具有确定气体量的气体形式存在于与分析室相连的标准体积室内或标准体积室和分析室所共同形成的封闭空间内。
进一步地,在将所述标定模块提供的标准气体引入分析室之前,还包括如下步骤:将所述取样室和所述分析室中的保护气抽出,然后对所述取样室和所述分析室进行烘烤除气处理。
进一步地,在所述样品气体测试完成后,还包括如下步骤:抽除所述取样室和所述分析室内的样品气体,然后对所述取样室和所述分析室进行烘烤除气处理,烘烤结束后,为所述取样室和所述分析室充入保护气进入维护程序,或进入测试准备。
实施例2:
如图2所示,本实施例提供的气体分析方法是以动态标定方法为例,具体包括如下步骤:
S1,系统维护;
气体分析装置的初始状态为维护状态,充有保护气体,各阀门处于关闭状态;
S2,保护气抽除;
打开泵组上的与分析室501之间的第一抽气阀门505和与取样室201之间的第二抽气阀门202,以及分析室501与取样室201之间的第二阀门(阀板502,503),将分析室501和取样室201中的保护气抽出;
S3,烘烤;
通过设置在分析室501和取样室201上的加热器9,对分析室501和取样室201进行烘烤除气;
S4,标定;
待烘烤程序结束,关闭第二抽气阀门202,关闭分析室501与取样室201之间的阀板503(此时阀板502为打开状态,阀板503虽然为关闭状态,但由于阀板503中心有一圆孔,使得取样室201与分析室501之间的气路还是畅通的);打开第一截止阀304,调节第一标准气体室301与取样室201之间的第一微调阀303,控制标准气体的进气流量,此时第一气体压力传感器305监测取样室201内的气压是否稳定到设计的压力,直到设计压力稳定;开启气体分析器6,建立标准气体各组分的输出电流值与标准气体各组分分压的对应关系,即进行标定;
S5,准备测试;
标定结束后,关闭气体分析器6,关闭第一标准气体室301与取样室201之间的第一截止阀304,打开第二抽气阀门202,抽除装置内的标准气体后再次关闭第二抽气阀门202,开启气体分析器6测试气体分析装置的本底数据,如本底数据达到要求,则气体分析装置达到测试准备状态;
S6,测试;
打开待测腔室10与取样室201之间的第一阀门203,待测腔室10内的样品气体通过取样室201进入分析室501,进行样品气体测试;
S7,样气抽除;
测试完成后,关闭第一阀门203,抽除气体分析装置内的样品气体;
S8,保护气充入;
通过加热器9对气体分析装置进行烘烤后,为气体分析装置充入保护气,进入维护程序(S1)或进入测试准备(S5)。
实施例3:
本实施例提供的气体分析方法是以静态标定方法为例,具体包括如下步骤:
S1,系统维护;
气体分析装置的初始状态为维护状态,充有保护气体,各阀门处于关闭状态;
S2,保护气抽除;
打开泵组上的与分析室501之间的第一抽气阀门505和与取样室201之间的第二抽气阀门202,以及分析室501与取样室201之间的第二阀门(阀板502,503),将分析室501和取样室201中的保护气抽出;;
S3,烘烤;
通过设置在分析室501和取样室201上的加热器9,对分析室501和取样室201进行烘烤除气;
S4,标定;
待烘烤程序结束,打开第三截止阀406,将标准体积室405内的保护气体抽除,关闭第三截止阀406,打开第二截止阀403,调节第二微调阀402,控制标准气体的进气流量,开启第二气体压力传感器404,待标准体积室405内气体压力达到某设计压力值时关闭第二截止阀403;关闭第一抽气阀门505,关闭分析室501与取样室201之间的阀板502(此时,分析室501与取样室201之间的气路是不通的);打开第三截止阀406,待第二气体压力传感器404显示压力稳定,开启气体分析器6,建立标准气体各组分的输出电流值与标准气体各组分分压的对应关系,即进行标定;
S5,准备测试;
标定结束后,关闭气体分析器6,打开第一抽气阀门505,将分析室501和标准体积室405内的气体抽除,关闭第三截止阀406;通过一条充气管路给标准体积室405充入保护气;
关闭第二抽气阀门202,打开阀板502,,开启气体分析器6测试气体分析装置的本底数据,如本底数据达到要求,关闭阀板502,则气体分析装置达到测试准备状态;
S6,测试;
打开待测腔室10与取样室201之间的第一阀门203,待测腔室10内的样品气体进入取样室201,第一气体压力传感器305显示压力稳定后关闭第一阀门203,关闭第一抽气阀门505,打开阀板502,开启气体分析器6进行样品气体测试;
S7,样气抽除;
测试完成后,关闭气体分析器6,打开第一抽气阀门505、第二抽气阀门202,抽除气体分析装置内的样品气体;
S8,保护气充入;
通过加热器9对气体分析装置进行烘烤后,为气体分析装置充入保护气,进入维护程序(S1)或进入测试准备(S5)。
本发明实施例所提供的气体分析装置通过标定模块对气体分析装置进行定期标定,通过加热器进行烘烤除气,并通过吹扫放气模块进行气体吹扫及保护气充入,保持系统持续具备良好的测试本底,保证测试准确性,可实现十亿分之一量级的气体浓度测试,尤其适用于对EUV真空环境进行气体分析检测,可长期安装在真空腔室上,用于监测工作过程中的气体组分浓度及分压变化。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种气体分析装置,用于对待测腔室内的气体进行分析,其特征在于,包括:
取样室,与所述待测腔室通过第一阀门相连,用于引入所述待测腔室的样品气体;
分析室,与所述取样室通过第二阀门相连,所述分析室上设有真空规管,用于监测所述分析室的真空度;
气体分析器,设于所述分析室内,用于对所述待分析气体进行分析测试;
标定模块,用于向所述气体分析器提供标准气体,对所述气体分析装置进行定量标定;所述标定模块包括:
第一标准气体室,用于为所述气体分析装置提供高纯度的标准气体,所述标准气体为具有确定浓度的多种气体混合物或单一气体;
第一标准气体管路,用于连接所述第一标准气体室与所述取样室;
第一气体压力传感器,用于准确监测所述取样室的压力;
其中,所述第一标准气体管路上在所述第一标准气体室至所述取样室之间依次设有第一减压调节机构和第一截止阀;所述第一减压调节机构用于将从所述第一标准气体室引出的高压的标准气体降到适当压力并控制所述标准气体的进气流量;所述第一截止阀用于隔断所述取样室和所述第一标准气体室及所述第一标准气体管路。
2.一种气体分析装置,用于对待测腔室内的气体进行分析,其特征在于,包括:
取样室,与所述待测腔室通过第一阀门相连,用于引入所述待测腔室的样品气体;
分析室,与所述取样室通过第二阀门相连,所述分析室上设有真空规管,用于监测所述分析室的真空度;
气体分析器,设于所述分析室内,用于对所述待分析气体进行分析测试;
标定模块,用于向所述气体分析器提供标准气体,对所述气体分析装置进行定量标定;所述标定模块包括:
第二标准气体室,用于为所述气体分析装置提供高纯度的标准气体,所述标准气体为具有确定浓度的多种气体混合物或单一气体;
第二标准气体管路,用于连接所述第二标准气体室与所述分析室;
标准体积室,一端通过所述第二标准气体管路与所述第二标准气体室相连,一端通过所述第二标准气体管路与所述分析室相连;
第二气体压力传感器,用于准确监测所述标准体积室的压力;
其中,所述第二标准气体管路上在所述第二标准气体室至所述标准体积室之间依次设有第二减压调节机构和第二截止阀;所述第二减压调节机构用于将从所述第二标准气体室引出的高压的标准气体降到适当压力并控制所述标准气体的进气流量;所述第二截止阀用于隔断所述标准体积室和所述第二标准气体室及所述第二标准气体管路;所述第二标准气体管路上设有第三截止阀,用于隔断所述分析室和所述标准体积室及所述第二标准气体管路。
3.如权利要求2所述的气体分析装置,其特征在于,所述标准体积室的有效容积远小于所述分析室的有效容积,且所述标准体积室的有效容积与所述分析室的有效容积有确定比例关系;当打开所述标准体积室和所述分析室之间的所述第三截止阀后,所述分析室内的压力满足所述气体分析器的工作压力要求。
4.如权利要求1或2所述的气体分析装置,其特征在于,还包括泵组,所述泵组通过第一抽气阀门和第二抽气阀门分别与所述分析室和所述取样室连接,用于抽除所述分析室和所述取样室内的气体,获得满足所述气体分析器工作的压力环境,形成气体在所述气体分析装置内的持续定向流动。
5.如权利要求1或2所述的气体分析装置,其特征在于,还包括吹扫放气模块,所述吹扫放气模块分别与所述分析室和所述取样室连接,用于对所述分析室和所述取样室内吸附的样品气体进行吹扫清洁或在所述气体分析装置维护时充入保护气体。
6.如权利要求1或2所述的气体分析装置,其特征在于,还包括加热器,所述加热器设置在所述取样室和所述分析室上,用于对所述取样室和所述分析室进行烘烤除气处理。
7.如权利要求1或2所述的气体分析装置,其特征在于,所述第二阀门包括两个阀板,其中一个阀板的中心设有一圆孔,通过所述圆孔控制所述分析室的进气流量,使所述标准气体和所述样品气体以分子流状态进入所述分析室;另一个阀板为完整的阀板,用于隔断所述分析室和所述取样室。
8.一种如权利要求1所述气体分析装置的气体分析方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1,系统维护;
气体分析装置的初始状态为维护状态,充有保护气体,各阀门处于关闭状态;
S2,保护气抽除;
所述气体分析装置包括泵组,所述泵组通过第一抽气阀门和第二抽气阀门分别与所述分析室和所述取样室连接,打开泵组上的与分析室之间的第一抽气阀门和与取样室之间的第二抽气阀门,以及分析室与取样室之间的第二阀门,将分析室和取样室中的保护气抽出;
S3,烘烤;
通过设置在分析室和取样室上的加热器,对分析室和取样室进行烘烤除气;
S4,标定;
所述第二阀门包括两个阀板,其中一个阀板的中心设有一圆孔,另一个阀板为完整的阀板;待烘烤程序结束,关闭第二抽气阀门,关闭分析室与取样室之间的设有一圆孔的阀板;第一减压调节机构包括第一微调阀,打开第一截止阀,调节第一标准气体室与取样室之间的第一微调阀,控制标准气体的进气流量,此时第一气体压力传感器监测取样室内的气压是否稳定到设计的压力,直到设计压力稳定;开启气体分析器,建立标准气体各组分的输出电流值与标准气体各组分分压的对应关系,即进行标定;
S5,准备测试;
标定结束后,关闭气体分析器,关闭第一标准气体室与取样室之间的第一截止阀,打开第二抽气阀门,抽除装置内的标准气体后再次关闭第二抽气阀门,开启气体分析器测试气体分析装置的本底数据,如本底数据达到要求,则气体分析装置达到测试准备状态;
S6,测试;
打开待测腔室与取样室之间的第一阀门,待测腔室内的样品气体通过取样室进入分析室,进行样品气体测试;
S7,样气抽除;
测试完成后,关闭第一阀门,抽除气体分析装置内的样品气体;
S8,保护气充入;
通过所述加热器对气体分析装置进行烘烤后,为气体分析装置充入保护气,进入维护程序或进入测试准备。
9.一种如权利要求2所述气体分析装置的气体分析方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1,系统维护;
气体分析装置的初始状态为维护状态,充有保护气体,各阀门处于关闭状态;
S2,保护气抽除;
所述气体分析装置包括泵组,所述泵组通过第一抽气阀门和第二抽气阀门分别与所述分析室和所述取样室连接,打开泵组上的与分析室之间的第一抽气阀门和与取样室之间的第二抽气阀门,以及分析室与取样室之间的第二阀门,将分析室和取样室中的保护气抽出;
S3,烘烤;
通过设置在分析室和取样室上的加热器,对分析室和取样室进行烘烤除气;
S4,标定;
待烘烤程序结束,打开第三截止阀,将标准体积室内的保护气体抽除;第二减压调节机构包括第二微调阀,关闭第三截止阀,打开第二截止阀,调节第二微调阀,控制标准气体的进气流量,开启第二气体压力传感器,待标准体积室内气体压力达到某设计压力值时关闭第二截止阀;所述第二阀门包括两个阀板,其中一个阀板的中心设有一圆孔,另一个阀板为完整的阀板;关闭第一抽气阀门,关闭分析室与取样室之间的完整的阀板;打开第三截止阀,待第二气体压力传感器显示压力稳定,开启气体分析器,建立标准气体各组分的输出电流值与标准气体各组分分压的对应关系,即进行标定;
S5,准备测试;
标定结束后,关闭气体分析器,打开第一抽气阀门,将分析室和标准体积室内的气体抽除,关闭第三截止阀;通过一条充气管路给标准体积室充入保护气;
关闭第二抽气阀门,打开完整的阀板,开启气体分析器测试气体分析装置的本底数据,如本底数据达到要求,关闭阀板,则气体分析装置达到测试准备状态;
S6,测试;
打开待测腔室与取样室之间的第一阀门,待测腔室内的样品气体进入取样室,第一气体压力传感器显示压力稳定后关闭第一阀门,关闭第一抽气阀门,打开阀板,开启气体分析器进行样品气体测试;
S7,样气抽除;
测试完成后,关闭气体分析器,打开第一抽气阀门、第二抽气阀门,抽除气体分析装置内的样品气体;
S8,保护气充入;
通过加热器对气体分析装置进行烘烤后,为气体分析装置充入保护气,进入维护程序或进入测试准备。
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