CN112268970B - 一种用于电子气体三氟化氮中的杂质组分分析系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于电子气体三氟化氮中的杂质组分分析系统，包括第一切换阀、第二切换阀、第三切换阀、第四切换阀、第一定量环、第二定量环、第一色谱柱、第二色谱柱、第三色谱柱、第四色谱柱、第一短接气路管道、第二短接气路管道、脉冲放电氦离子化检测器、气路管道、第一针型阀、第二针型阀、第三针型阀和第四针型阀，本发明，实现电子气体三氟化氮中的氢气、氧气、氮气、一氧化碳、四氟化碳、甲烷、二氧化碳、氧化亚氮组分分析，采用中心切割分离技术，组分之间无干扰峰，定性定量准确，灵敏度可达ppb级别。

Description

一种用于电子气体三氟化氮中的杂质组分分析系统
技术领域
本发明涉及电子气体三氟化氮中组分分析系统技术领域，具体为一种用于电子气体三氟化氮中的杂质组分分析系统。
背景技术
三氟化氮(NF3)为无色无味的气体，当混入一定量的杂质气体后颜色发黄，同时会有发霉或刺激性气味，但能助燃，当温度超过350℃时，三氟化氮会缓慢分解，分解时产生强氧化剂，因此，在高温下为强氧化剂，在电子工业中常用蚀刻气体。而三氟化氮中的杂质组分影响其使用效果，为此设计出一种电子气体三氟化氮中的氢气、氧气、氮气、一氧化碳、四氟化碳、甲烷、二氧化碳、氧化亚氮组分的分析方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于电子气体三氟化氮中的杂质组分分析系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于电子气体三氟化氮中的杂质组分分析系统，包括第一切换阀、第二切换阀、第三切换阀、第四切换阀、第一定量环、第二定量环、第一色谱柱、第二色谱柱、第三色谱柱、第四色谱柱、第一短接气路管道、第二短接气路管道、脉冲放电氦离子化检测器、气路管道、第一针型阀、第二针型阀、第三针型阀和第四针型阀，所述第一切换阀的一号接口通过气路管道与样品进口连接，所述第一切换阀的二号接口通过气路管道与所述第二切换阀的一号接口连接，所述第一切换阀的三号接口通过气路管道与其十号接口连接，所述第一定量环设置在第一切换阀的三号接口和其十号接口连接的气路管道上，所述第一切换阀的四号接口通过气路管道与第二载气连接，所述第一切换阀的五号接口通过气路管道与第三切换阀的一号接口连接，所述第一切换阀的六号接口通过气路管道与其九号接口连接，所述第一色谱柱设置在第一切换阀六号接口和其九号接口连接的气路管道上，所述第一切换阀的七号接口通过气路管道与第一载气连接，所述第一切换阀的八号接口通过气路管道与第一针型阀连接，所述第二切换阀的二号接口通过气路管道与样品出口连接，所述第二切换阀的三号接口通过气路管道与其十号接口连接，所述第二定量环设置在第二切换阀的三号接口与其十号接口连接的气路管道上；所述第二切换阀的四号接口通过气路管道与第四载气连接，所述第二切换阀的五号接口通过气路管道与第三色谱柱的进气接口连接，所述第二切换阀的六号接口通过气路管道与其九号接口连接，所述第二色谱柱设置在第二切换阀的六号接口与其九号接口连接的气路管道上，所述第二切换阀的七号接口通过气路管道与第三载气连接，所述第二切换阀的八号接口通过气路管道与第二针型阀连接，所述第三切换阀的二号接口通过气路管道与第四色谱柱的进气口连接，所述第三切换阀的三号接口通过气路管道与第五载气连接，所述第三切换阀的四号接口通过气路管道与第三针型阀连接，所述第三切换阀的五号接口通过气路管道直接与其六号接口连接，所述第四切换阀的一号接口通过气路管道与第四针型阀连接，所述第四切换阀的二号接口通过气路管道与第三色谱柱的出气口连接，所述第四切换阀的三号接口通过气路管道与脉冲放电氦离子化检测器连接；所述第四切换阀的四号接口通过气路管道与第四色谱柱的出气口连接，所述第四切换阀的五号接口通过气路管道直接与其六号接口连接。
优选的，所述第一切换阀和第二切换阀为十通切换阀，所述第三切换阀和第四切换阀为六通切换阀。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明，实现电子气体三氟化氮中的氢气、氧气、氮气、一氧化碳、四氟化碳、甲烷、二氧化碳、氧化亚氮组分分析，采用中心切割分离技术，组分之间无干扰峰，定性定量准确，灵敏度可达ppb级别。
附图说明
图1是本发明的取样状态图；
图2是本发明的分析氢气氧气氮气一氧化碳状态图；
图3是本发明的放空状态图；
图4是分析四氟化碳甲烷二氧化碳氧化亚氮状态图。
图中：1-第一切换阀；2-第二切换阀；3-第三切换阀；4-第四切换阀；5-第一定量环；6-第二定量环；7-样品进口；8-样品出口；9-第一色谱柱；10-第一载气；11-第一针型阀；12-第二载气；13-第二色谱柱；14-第二针型阀；15-第三载气；16-第四载气；17-第三色谱柱；18-第一短接气路管道；19-第四色谱柱；20-第五载气；21-第三针型阀；22-第四针型阀；23-第二短接气路管道；24-脉冲放电氦离子化检测器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种用于电子气体三氟化氮中的杂质组分分析系统，包括第一切换阀1、第二切换阀2、第三切换阀3、第四切换阀4、第一定量环5、第二定量环6、第一色谱柱9、第二色谱柱13、第三色谱柱17、第四色谱柱19、第一短接气路管道18、第二短接气路管道23、脉冲放电氦离子化检测器24、气路管道、第一针型阀11、第二针型阀14、第三针型阀21和第四针型阀22，第一切换阀1的一号接口通过气路管道与样品进口7连接，第一切换阀7的二号接口通过气路管道与第二切换阀2的一号接口连接，第一切换阀7的三号接口通过气路管道与其十号接口连接，第一定量环5设置在第一切换阀1的三号接口和其十号接口连接的气路管道上，第一切换阀1的四号接口通过气路管道与第二载气12连接，第一切换阀1的五号接口通过气路管道与第三切换阀3的一号接口连接，第一切换阀1的六号接口通过气路管道与其九号接口连接，第一色谱柱9设置在第一切换阀1六号接口和其九号接口连接的气路管道上，第一切换阀1的七号接口通过气路管道与第一载气10连接，第一切换阀1的八号接口通过气路管道与第一针型阀11连接，第二切换阀2的二号接口通过气路管道与样品出口8连接，第二切换阀2的三号接口通过气路管道与其十号接口连接，第二定量环6设置在第二切换阀2的三号接口与其十号接口连接的气路管道上；第二切换阀2的四号接口通过气路管道与第四载气16连接，第二切换阀2的五号接口通过气路管道与第三色谱柱17的进气接口连接，第二切换阀2的六号接口通过气路管道与其九号接口连接，第二色谱柱13设置在第二切换阀2的六号接口与其九号接口连接的气路管道上，第二切换阀2的七号接口通过气路管道与第三载气15连接，第二切换阀2的八号接口通过气路管道与第二针型阀14连接，第三切换阀3的二号接口通过气路管道与第四色谱柱19的进气口连接，第三切换阀3的三号接口通过气路管道与第五载气20连接，第三切换阀3的四号接口通过气路管道与第三针型阀21连接，第三切换阀3的五号接口通过气路管道直接与其六号接口连接，第四切换阀4的一号接口通过气路管道与第四针型阀22连接，第四切换阀4的二号接口通过气路管道与第三色谱柱17的出气口连接，第四切换阀4的三号接口通过气路管道与脉冲放电氦离子化检测器24连接，第四切换阀4的四号接口通过气路管道与第四色谱柱19的出气口连接，第四切换阀4的五号接口通过气路管道直接与其六号接口连接。
具体的，第一切换阀1和第二切换阀2为十通切换阀，第三切换阀3和第四切换阀4为六通切换阀。
工作原理：1.取样过程：样品依次经过第一切换阀1的一号接口、十号接口、第一定量环5、第一切换阀1的三号接口、最后从第一切换阀1的二号接口连接至第二切换阀2的一号接口、十号接口、第二定量环6、第二切换阀2的三号接口、最后从第二切换阀2的二号接口由样品出口8放出；
分析过程：切换第一切换阀1，第二载气12携带第一定量环5中的样品经过第一色谱柱9；将第一色谱柱9分离的氢气、氧气、氮气、一氧化碳从第三切换阀3中的第三针型阀21放出，当氢气、氧气、氮气、一氧化碳从第三切换阀3中的第三针型阀21完全放出时，如图3所示，切换第三切换阀至图4状态，当四氟化碳与甲烷完全进入到第四色谱柱19中并由脉冲放电氦离子化检测器24检测出时，第三切换阀3复位至图3状态，放空三氟化氮，当二氧化碳与氧化亚氮从第一色谱柱9分离出来时，第三切换阀3切换至图4状态，二氧化碳与氧化亚氮经过第四色谱柱19分离后由脉冲放电氦离子检测器24检测出。
切换第二切换阀2至图2状态，第四载气16携带定第二量环6中的样品进入到第二色谱柱13中，当氢气、氧气、氮气、一氧化碳由第二色谱柱13分离后完全进入到第三色谱柱17，再经过第三色谱柱17分离后由脉冲放电氦离子化检测器24测出时，第二切换阀2复位至图1状态，第二色谱柱13中的四氟化碳、甲烷、三氟化氮、二氧化碳、氧化亚氮由第二切换阀2中的第二针型阀14放出。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种用于电子气体三氟化氮中的杂质组分分析系统，其特征在于包括第一切换阀、第二切换阀、第三切换阀、第四切换阀、第一定量环、第二定量环、第一色谱柱、第二色谱柱、第三色谱柱、第四色谱柱、第一短接气路管道、第二短接气路管道、脉冲放电氦离子化检测器、气路管道、第一针型阀、第二针型阀、第三针型阀和第四针型阀，所述第一切换阀的一号接口通过气路管道与样品进口连接，所述第一切换阀的二号接口通过气路管道与所述第二切换阀的一号接口连接，所述第一切换阀的三号接口通过气路管道与其十号接口连接，所述第一定量环设置在第一切换阀的三号接口和其十号接口连接的气路管道上，所述第一切换阀的四号接口通过气路管道与第二载气连接，所述第一切换阀的五号接口通过气路管道与第三切换阀的一号接口连接，所述第一切换阀的六号接口通过气路管道与其九号接口连接，所述第一色谱柱设置在第一切换阀六号接口和其九号接口连接的气路管道上，所述第一切换阀的七号接口通过气路管道与第一载气连接，所述第一切换阀的八号接口通过气路管道与第一针型阀连接，所述第二切换阀的二号接口通过气路管道与样品出口连接，所述第二切换阀的三号接口通过气路管道与其十号接口连接，所述第二定量环设置在第二切换阀的三号接口与其十号接口连接的气路管道上，所述第二切换阀的四号接口通过气路管道与第四载气连接，所述第二切换阀的五号接口通过气路管道与第三色谱柱的进气接口连接，所述第二切换阀的六号接口通过气路管道与其九号接口连接，所述第二色谱柱设置在第二切换阀的六号接口与其九号接口连接的气路管道上，所述第二切换阀的七号接口通过气路管道与第三载气连接，所述第二切换阀的八号接口通过气路管道与第二针型阀连接，所述第三切换阀的二号接口通过气路管道与第四色谱柱的进气口连接，所述第三切换阀的三号接口通过气路管道与第五载气连接，所述第三切换阀的四号接口通过气路管道与第三针型阀连接，所述第三切换阀的五号接口通过气路管道直接与其六号接口连接，所述第四切换阀的一号接口通过气路管道与第四针型阀连接，所述第四切换阀的二号接口通过气路管道与第三色谱柱的出气口连接，所述第四切换阀的三号接口通过气路管道与脉冲放电氦离子化检测器连接；所述第四切换阀的四号接口通过气路管道与第四色谱柱的出气口连接，所述第四切换阀的五号接口通过气路管道直接与其六号接口连接；所述第一切换阀和第二切换阀为十通切换阀，所述第三切换阀和第四切换阀为六通切换阀。
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