TW202319850A - 真空系統之洩漏偵測 - Google Patents

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賽門 凱卓禮
韵 施
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Abstract

本發明揭示一種具有一洩漏偵測狀態之真空系統，其用於自偵測該真空系統之一洩漏，該真空系統包括：一處理室，其具有待抽空之一流體體積；一真空泵，其經組態以在該真空系統之正常使用期間及在進入一洩漏偵測狀態之前抽空該處理室，該洩漏偵測狀態不同於一正常使用組態；至少一個壓力感測器，其經組態以量測該處理室內之壓力；及一記錄器，其經程式化以記錄在該處理室內量測之該壓力；其中，在該洩漏偵測狀態中，該抽空之處理室經隔離且該記錄器經程式化以記錄對應於在該抽空之處理室內隨時間量測之該壓力之資料且該真空系統經組態以識別指示該處理室之一洩漏之壓力資料。

Description

真空系統之洩漏偵測
本發明係關於真空系統，特定言之經組態以自偵測真空系統之一洩漏，特別是一處理室之一洩漏之一真空系統，及用於偵測真空系統中之洩漏之方法。
公認的是，真空系統在實踐中可能無法完全沒有洩漏，即，絕對真空密封。一洩漏可經定義為一真空系統中之任何缺陷，材料可透過該缺陷自一較高壓體積傳遞至一較低壓體積。
然而，一真空系統之洩漏率(例如，一洩漏之大小)必須保持低於一令人滿意的位準，以便一真空泵能夠在該真空系統中有效且高效地產生及維持一所需壓力。
洩漏率可經定義為在於一給定壓力差下每單位時間傳遞通過洩漏之材料量方面之一洩漏之大小。
如本文中所使用，術語「洩漏」係指至或來自一真空系統或其他測試物件之整體洩漏。一洩漏可包括一真空系統中之一個別缺陷或可為該真空系統中之多個缺陷之結果。
通常，一真空系統中之一缺陷導致材料自一真空系統之外部(較高壓區域)傳遞至其內部(較低壓區域)。對於在真空(包含低真空或部分真空)下執行之許多工業及實驗程序而言，避免因洩漏至真空系統中而造成之污染至關重要。
因此，存在用以偵測一真空系統中之一洩漏之存在及大小之幾種方法。
例如，相異洩漏偵測設備(通常包含其等自身之真空泵)可連接至一真空系統以執行一洩漏偵測測試。
在另一方法中，可在包括一質譜儀之一經抽空設備外部供應一示蹤氣體，諸如氦氣(因為其在大氣中相對稀少)。若存在一洩漏，則示蹤氣體將橫穿洩漏路徑且將出現並由設備內部之質譜儀偵測。類似地，可用一示蹤氣體對一設備加壓(在大於外部環境之一壓力下)且可搜尋示蹤氣體自設備之逸出。
設備亦可用遮罩化合物或包封件覆蓋以確認一可疑洩漏。而且，雖然其不如以前那樣廣泛使用，但藉由將一經加壓設備浸入一透明液體(例如，水)中進行之氣泡測試亦可展示一洩漏之存在、大小及通常位置。
對於必須密封之真空系統(在真空下或填充有不得因洩漏而流失或污染之一液體)，需要非常嚴格的標準，且必須在真空系統之整個壽命期間定期檢查及維護此等標準。
然而，包含上文描述之彼等之現有方法係勞動及資源密集型的，通常需要專用洩漏偵測設備來進行一洩漏測試，且通常需要一熟練專家以便可靠地手動執行。
因此，檢查高真空密封性標準之負擔很重，尤其是在需要一工程師或其他測試專業人員定期前往各真空系統現場以測試其效能時。鑑於真空泵及真空系統之生產係一高度專業化領域，真空系統之一生產商可具有遍佈廣闊地理區域之一客戶群，從而加劇該負擔。
此外，一已知現象係一真空系統中可能存在一虛擬洩漏。換言之，即使一真空系統足夠無洩漏/真空密封，亦可偵測到一洩漏或更確切而言其之特性。一所謂之虛擬洩漏可歸因於氣體之釋氣或經捕集氣囊之釋放，該氣體在一真空系統內，可能在一特定溫度或程序階段隨時間緩慢逸出。
因此，可在真空下且不具有「真正」洩漏之一經隔離真空系統中偵測到一壓力上升。一工程師可能被要求測試一真空系統且可被誤導認為一真空系統包括一洩漏，而實際上並非如此。可能無緣無故地花費大量精力、資源及系統停機時間。
本發明旨在解決先前技術之此等及其他問題。
因此，在一第一態樣中，本發明提供一種具有一洩漏偵測狀態之真空系統，其用於自偵測該真空系統之一洩漏。該真空系統包括：一處理室，其具有待抽空之一流體體積；一真空泵，其經組態以在該真空系統之正常使用期間及在進入一洩漏偵測狀態之前抽空該處理室，該洩漏偵測狀態不同於一正常使用組態；至少一個壓力感測器，其經組態以量測該處理室內之壓力；及一記錄器，其經程式化以記錄在該處理室內量測之該壓力。在一洩漏偵測狀態中，該抽空之處理室經隔離且該記錄器經程式化以記錄對應於在該處理室內隨時間量測之該壓力之資料且該真空系統經組態以識別指示該處理室之一洩漏之壓力資料。
此組態係特別有利的，因為記錄器經組態以自動地(即，無需分開的手動、使用者起始之干預)記錄對應於在處理室內隨時間量測之壓力之資料，使得經記錄資料可用於判定是否存在處理室之一洩漏及經偵測之洩漏之量值。因此，真空系統能夠識別及量化處理室本身(例如，而非來自可能放置於處理室內之任何物件)之洩漏。
因此，改良可偵測一洩漏之存在及量值之容易性及準確性。更明確言之，不需要一使用者主動地監測或手動地記錄對應於處理室中之壓力及經過時間之資料。真空系統在處於洩漏偵測狀態中時係自主的，且特定言之，經組態以藉由繪製處理室內隨時間之一壓力變化來自動地偵測是否存在一洩漏。
因此，真空系統具備用於自偵測一洩漏之存在之構件，且特別是用於自偵測處理室本身之一洩漏之存在之構件。不需要分開的洩漏偵測設備。
通常，處理室可在其正常使用期間形成真空系統之一整合部分。
在實施例中，指示處理室之一洩漏之資料可包含對應於處理室內之一壓力增加之資料。
有利的是，真空泵經組態以在進入洩漏偵測狀態之前及在真空系統之正常使用期間抽空處理室。洩漏偵測狀態不同於真空系統之一正常使用組態。
如本文中所使用，術語「洩漏偵測狀態」係指其中處理室被抽空及隔離主要用於洩漏偵測目的之一狀態。
在實施例中，一洩漏可經定義為在處理室內量測之每分鐘至少幾毫巴(例如，10 mbar或更大)之一壓力變化。
如本文中所使用，術語「正常使用」係指其中真空泵經組態以抽空處理室(即，降低處理室內之壓力)以用於主要並非洩漏偵測之一目的之一狀態或組態。例如，在正常使用中，真空泵可抽空處理室以用於執行處理室之主要功能。
換言之，真空泵經組態以不僅作為一洩漏偵測測試之部分來抽空處理室，而且亦經組態以在洩漏偵測並非真空泵運作之原因時抽空處理室。因此，在洩漏偵測狀態中不需要與在正常使用中操作之一個真空泵相異之一真空泵，且因此真空系統經組態以進行一自主洩漏偵測測試。
如本文中所使用，術語「抽空」係指在處理室中產生低於環境(例如，大氣)壓力之一壓力。出於本發明之目的，除非另有說明，否則大氣壓應被視為101,325 Pa。
在實施例中，真空泵可經組態以在處理室內產生一超高真空(UHV)，即，低於10 -7mbar。
在實施例中，真空泵可經組態以在處理室內產生一高度真空(10 -3mbar至10 -7mbar)。
在實施例中，真空泵可經組態以在處理室內產生一中度真空(自幾毫巴，或1 至10 -3mbar)。
在實施例中，真空泵可經組態以在處理室內產生一粗真空。
在實施例中，在洩漏偵測狀態中，真空泵可經組態以在處理室內產生一超高真空(UHV)，即，低於10 -7mbar。
在實施例中，在洩漏偵測狀態中，真空泵可經組態以在處理室內產生一高度真空(10 -3mbar至10 -7mbar)。
在實施例中，在洩漏偵測狀態中，真空泵可經組態以在處理室內產生一中度真空(自幾毫巴，或1至10 -3mbar)。
在實施例中，真空泵可經組態以在進入洩漏偵測狀態之前以一實質上不間斷方式抽空處理室。例如，真空系統可經組態使得處理室實質上連續地被抽空，而無增加處理室中之壓力之間隔。
在實施例中，真空泵可為一渦卷式或螺旋式真空泵。在實施例中，真空泵可為一渦輪分子泵。在實施例中，真空泵可為一多級真空泵。
在實施例中，真空系統可包括亦可被稱為一增壓泵之一輔助泵。
如本文中所使用，術語「隔離」係指其中實質上阻止處理室內部與通常包含真空泵之處理室外部之間的流體連通之一組態。
在實施例中，在洩漏偵測狀態中，處理室實質上未被佔用。換言之，當處理室處於洩漏偵測狀態中時，處理室中不存在原本在正常使用期間可能放置於處理室中之物件。
替代性地，在實施例中，處理室在洩漏偵測狀態中可佔用一或多個相異物件。
在實施例中，記錄器可形成為真空泵或處理室之部分。在實施例中，記錄器可形成為一相異單元(諸如一電腦或智慧型裝置)之部分。通常，記錄器可經組態以數位地記錄資料。
在實施例中，記錄器可無線地連接至真空系統之其餘部分之一或多個部分。例如，記錄器可無線地連接至壓力感測器或各壓力感測器。在實施例中，壓力感測器或各壓力感測器可與記錄器有線連接。在實施例中，真空系統可包括多於一個壓力感測器，使得倘若一第一壓力感測器故障，則一進一步壓力感測器存在且經組態以量測處理室內之壓力。
在實施例中，記錄器可經程式化以計算一經偵測洩漏之一或多個性質。例如，可藉由記錄器基於經記錄資料計算存在、量值及/或經估計位置。
在實施例中，記錄器可經程式化以基於處理室內在一給定時間段內之經記錄壓力變化來計算一壓力上升率。
在實施例中，記錄器可經程式化以計算處理室之一洩漏率。一洩漏率可基於處理室之體積(例如，隔離閥上游之經抽空空間之內部體積)及經記錄資料。在實施例中，記錄器可經組態以基於以下公式計算一洩漏率
Figure 02_image001
：
Figure 02_image003
其中
Figure 02_image005
係處理室之體積，且
Figure 02_image007
係處理室內隨經過時間
Figure 02_image009
之壓力變化。
在實施例中，記錄器可經組態以考量處理室之一或多個性質，例如，處理室之體積或處理室之一可接受洩漏率。
在實施例中，若界定處理室之一壁中存在一缺陷，則記錄器可經組態以考量處理室內或將橫穿該壁之一氣體(例如，大氣空氣)之一或多個性質。例如，可記錄氣體之摩爾重量、氣體常數及/或溫度且可將其作為由記錄器進行之計算之部分來考量。
因此，在實施例中，記錄器可經組態以基於以下公式計算真空系統之一洩漏率
Figure 02_image011
：
Figure 02_image013
其中
Figure 02_image015
係氣體之摩爾質量，
Figure 02_image017
係以g為單位之質量變化，
Figure 02_image019
係氣體常數，
Figure 02_image021
係氣體溫度(以開爾文為單位)且
Figure 02_image023
係經過時間。
例如，對於乾燥空氣(即，在標準大氣壓下之不含有或含有微量水蒸氣之空氣)，乾燥空氣之摩爾質量
Figure 02_image025
將為約28.9634 g/mol，氣體常數
Figure 02_image027
將為約8.314 J⋅K −1⋅mol −1，且溫度
Figure 02_image029
將為293開爾文。
在實施例中，真空系統可包括用於記錄存在於處理室內部及/或外部之一氣體之一或多個性質之一或多個額外感測器。
在實施例中，記錄器可經程式化以判定隨一經過時間之一壓力變化是否對應於來自真空系統之一洩漏及/或釋氣。換言之，記錄器可經組態以判定一壓力變化之性質或處理室內之其他洩漏指示資料或臨限值。例如，若一壓力上升率係實質上恆定的且未穩定化，則可存在一真正洩漏。相反地，若一壓力上升率在一初始上升之後逐漸減小，則可存在一虛擬洩漏(或一真正洩漏及釋氣之一組合)。因此，真空系統可經組態以區分一「真正」洩漏(即，界定處理室之一壁中之一缺陷)與一虛擬洩漏，及/或是否存在一「真正」洩漏與來自處理室之部分之氣體之演化之一組合。
在實施例中，記錄器可經程式化以在已經過一預設時間段及/或一預設壓力變化臨限值經記錄之至少一者時進行記錄。記錄器可用經過之一預設時間段及/或一預定壓力變化臨限值來程式化。在實施例中，記錄器可經程式化以在此等參數之至少一者經記錄時停止記錄。預設壓力變化臨限值可包括大於抽空之處理室之壓力且指示存在一不可接受的洩漏率之一壓力值。例如，50至100 mbar(a)之一預設壓力變化臨限值可指示處理室中存在一大洩漏。
在實施例中，記錄器可經程式化以記錄對應於處理室之壓力及經過時間之資料，直至僅已經過一預設時間段。
在實施例中，記錄器可經程式化以記錄對應於處理室之壓力及經過時間之資料，直至僅達到一預設壓力變化臨限值。預設壓力變化臨限值可被稱為「差量(Delta)P限制」或「
Figure 02_image031
限制」。
在實施例中，記錄器可經程式化以在已經過一預設時間段或達到一預設壓力變化臨限值時中斷記錄資料，且當達到此等參數之第一者時，記錄器中斷記錄資料。因此，真空系統可容許一使用者針對待完成之一洩漏偵測循環設定一目標壓力(例如，真空位準)及最大分配時間。
如所描述，記錄器可經程式化以記錄資料直至已經過一預設時間段(即，已經過一最大壓力上升時間)，及/或達到一預設壓力變化臨限值。因此，在實施例中，情況可為在預設時間段已經過時未達到預設壓力變化臨限值或替代性地，在已經過預設時間段之前達到預設壓力變化臨限值。然而，在任一情況下，記錄器皆中斷洩漏偵測測試並停止記錄資料。
存在一預設時間段及/或一預設壓力變化臨限值之任一者或兩者，此係因為洩漏偵測原本在理論上可在一無洩漏真空系統中無限期地繼續。
在實施例中，真空系統可進一步包括一控制器。在實施例中，控制器及記錄器可為真空系統內之分開的實體。在實施例中，控制器及記錄器可形成為一單個單元之部分。
在實施例中，控制器可為真空泵之部分。在實施例中，控制器可為一相異單元之部分。在實施例中，控制器可為一分開的電腦，例如，一膝上型電腦或智慧型裝置。
在實施例中，控制器可用一系列預設指令或命令來程式化。在實施例中，控制器可包括可讀及/或可編輯記憶體。在實施例中，記憶體可經組態以儲存來自洩漏偵測狀態之一或多個完成反覆(例如，完整的洩漏偵測循環)之資料。在實施例中，控制器可經組態以比較來自儲存於記憶體上之洩漏偵測狀態之一或多個完成反覆之資料。
在其中真空泵係一多級真空泵之實施例中，控制器可經組態以依一預定順序致動該多級真空泵之級。
在實施例中，控制器可經組態以接收來自記錄器之指令，及/或記錄器可經組態以接收來自控制器之指令。
在實施例中，控制器可經程式化以在記錄器記錄已經過一預設時間段及/或一預設壓力變化臨限值經記錄之至少一者時結束洩漏偵測狀態。因此，控制器可經組態以一旦已經過一預設時間段或由記錄器記錄一預設壓力變化臨限值便將真空系統自洩漏偵測狀態轉變至一正常使用狀態。
在實施例中，控制器可經組態以在記錄器記錄已經過一預設時間段及/或一預設壓力變化臨限值經記錄之至少一者時使記錄器停止記錄對應於在處理室中量測之壓力之資料。因此，真空系統可完成一洩漏偵測測試並自動地轉變至一正常使用狀態以準備正常使用。
在實施例中，控制器可經組態以僅在記錄器判定不存在一洩漏或一經偵測洩漏未大至足以採取進一步動作的情況下將真空系統自洩漏偵測狀態轉變至一正常使用狀態。例如，若在正常使用期間偵測到一洩漏但可由真空泵之泵抽速度充分克服洩漏率，則控制器仍可將真空系統自洩漏偵測狀態轉變至一正常使用狀態。
在實施例中，若由記錄器偵測到一足夠大洩漏或任何洩漏，則控制器可經程式化以防止自洩漏偵測狀態至一正常使用狀態之一轉變。例如，若在正常使用期間一經偵測洩漏具有太大而無法由真空泵之泵抽速度克服之一洩漏率，則可防止自洩漏偵測狀態至正常使用狀態之一轉變。因此，若記錄器認為一經偵測洩漏太大以至無法繼續真空泵之正常使用，則可自動地停用真空系統之正常使用。可向一使用者警示存在一洩漏或非常大之一洩漏，以便在真空系統回復至正常使用之前採取進一步動作。
在實施例中，控制器可經程式化以在洩漏偵測狀態已結束之後將真空系統關閉。
在實施例中，真空系統可進一步包括配置於處理室與真空泵之間的一閥。該閥可經組態以選擇性地隔離處理室。閥可由控制器操作。在實施例中，控制器經程式化以閉合閥以便隔離處於洩漏偵測狀態中之處理室。在實施例中，閥可經組態使得其洩漏不超過約每分鐘10 mbar。
在實施例中，一所述壓力感測器可定位於閥之處理室側上。
在實施例中，例如，一旦記錄器記錄處理室經抽空(在此情況下，接著閉合閥以便隔離處理室)，便可自動化控制器對閥之操作。換言之，閥之操作可不經由一分開的使用者起始之動作。
在實施例中，控制器可經程式化以啟動洩漏偵測狀態。
在實施例中，控制器可經程式化以致動真空泵以抽空處理室且在洩漏偵測狀態中，一旦處理室已被抽空便隔離處理室。因此，無需一使用者手動地致動真空泵來抽空處理室或手動地隔離處於洩漏偵測狀態中之處理室。因此，在本發明中，控制器可經程式化以起始一洩漏偵測測試之各步驟，使得不需要中間使用者起始之動作。因此，真空系統可經組態以有效地運行一步驟程式以便產生及記錄對應於處理室在一給定時間段內之壓力之資料。
在實施例中，控制器可用用於觸發洩漏偵測狀態之一測試排程來程式化。因此，可自動週期性地實行洩漏偵測測試，而不必由一使用者手動地觸發各測試。例如，控制器可用起始一每週或每月洩漏偵測測試之指令來程式化。
在實施例中，記錄器可用用於觸發洩漏偵測狀態之一測試排程來程式化，且記錄器經組態以致動控制器。
在實施例中，記錄器可經組態以自洩漏偵測狀態之兩個或更多次反覆來計算一經偵測洩漏之一或多個性質。換言之，記錄器可經組態以藉由繪製及比較幾次洩漏偵測測試之結果來計算一洩漏在一延長時間段內是否惡化或穩定化。例如，記錄器可經組態以向一使用者告知一洩漏每小時、每月增加如此多升。
在實施例中，記錄器可經組態以指示一經偵測洩漏之一經估計能量及/或財務成本。例如，記錄器可經組態以計算及指示一經偵測洩漏有可能平均每月多消耗100 kWh之電力。
在實施例中，真空系統可經組態以僅在真空泵在一預設最大時間段內抽空處理室的情況下進入洩漏偵測狀態。換言之，若真空泵無法在一預定時間限制內抽空處理室，則不觸發洩漏偵測狀態。因此，倘若存在足夠大以克服真空泵速度之一洩漏，則防止真空泵無限期地嘗試抽空處理室。因此，有利地，若處理室無法在一預設最大時間段內可靠地被抽空，則不觸發洩漏偵測狀態。
在實施例中，真空系統可經組態以僅在真空泵達到一或多個最低操作條件的情況下進入洩漏偵測狀態。換言之，真空系統經組態以在不滿足一或多個最低操作條件的情況下不進入洩漏偵測狀態。
在實施例中，一或多個最低操作條件可包含真空泵之一最低速度及/或溫度。例如，若首先將真空泵之全部或部分(例如，潤滑流體)加熱至一最低操作溫度，則真空泵可在洩漏偵測狀態中最有效地工作。因此，最小化損壞真空泵或真空系統之另一部分的風險。
在實施例中，閥經組態以僅在滿足一或多個最低操作條件時敞開並容許真空泵與處理室之間的流體連通。換言之，在實施例中，在閥閉合時，操作真空泵以滿足一或多個最低操作條件。
在實施例中，真空系統可包含用於監測真空泵或真空系統之其他部分之狀況之一或多個額外感測器。例如，真空系統可包含用於監測真空泵之溫度、馬達電流及/或電供應之一或多個感測器。因此，若偵測到任何異常狀況，則可調節或停用真空泵之功能。
在實施例中，在洩漏偵測狀態中，真空泵可以一怠速操作。在實施例中，在洩漏偵測狀態中，真空泵可實質上停止。因此，一旦真空泵已安全地恢復至一怠速或已停止，則可進行處理室內之壓力之監測。在實施例中，僅在於處理室之抽空之後隔離處理室時才降低真空泵之速度。
在實施例中，真空系統可進一步包括一使用者介面。在實施例中，使用者介面可經組態以用於將資訊輸入至記錄器及/或控制器中。
在實施例中，資訊可包含以下一或多者：處理室之性質，諸如處理室之體積；及/或在抽空處理室時待在處理室中產生之壓力；及/或經過之預設時間段；及/或對應於一預設壓力變化臨限值之第二壓力。因此，可在一洩漏偵測測試之前將資訊預定並程式化至真空系統中。
在實施例中，使用者介面可經組態以向一使用者顯示資訊。在實施例中，由使用者介面顯示之資訊可對應於由記錄器記錄及/或計算之資料。在實施例中，使用者介面可經組態以在視覺上及/或聽覺上向一使用者顯示資訊。
因此，使用者介面容許一使用者輸入或接收來自真空系統之資訊。在實施例中，控制器可包含使用者介面。
在實施例中，記錄器或控制器可經由使用者介面用一測試排程來程式化。
在實施例中，記錄器可經組態以將經記錄及/或計算之資料傳輸至一相異接收器，例如，一分開的電腦或資料庫。
在實施例中，真空系統可包含用於偵測在真空系統之正常使用期間真空系統之一或多個狀況之至少一個感測器。在實施例中，記錄器可經組態以監測對應於該(等)狀況之資料。
例如，記錄器可經組態以監測在正常使用期間真空泵之工作速率(例如，負載或流速)並記錄隨時間之變化(例如，增加)。工作速率可由流速、負載、泵馬達速度(例如，隨時間之平均泵馬達速度)、壓力及/或另一度量來判定。
在實施例中，控制器可經組態以取決於一或多個經監測狀況促使至真空系統之洩漏偵測狀態之一手動或自動轉變。例如，控制器可經組態以在真空泵在正常使用期間之工作速率滿足或超過或超出一洩漏指示臨限值或增加一設定差量的情況下促使至洩漏偵測狀態之一手動或自動轉變。例如，一洩漏指示臨限值可包含處理室之一壓力值。
換言之，真空系統在一正常使用狀態(例如，而非一洩漏偵測狀態)中可包含其中監測轉變至洩漏偵測狀態之潛在需求之一洩漏篩選功能。該洩漏篩選功能容許識別並自動地作用於指示一洩漏之值或行為。
例如，控制器可用一測試排程(例如，一每月測試排程)程式化，且若在正常使用期間偵測到一洩漏之潛在存在，則洩漏篩選功能容許控制器促使至洩漏偵測狀態之一未經排程轉變。
此係有利的，因為隨時間推移，真空泵可能不得不愈來愈努力地工作以達成處理室內之一設定壓力。此將需要更多能量及/或更多時間。在一正常使用狀態中監測一洩漏偵測測試之潛在需求最小化進行一真空程序所花費之過多能量之風險。情況可為真空系統中(例如，處理室中)之一洩漏發生在經排程之洩漏偵測測試之間且否則不明顯。同樣，若未偵測到一洩漏，則可產生對洩漏指示資料之其他非洩漏相關原因之調查。
在實施例中，真空泵可為一變速驅動(VSD)真空泵且記錄器可經組態以監測VSD泵之工作速率以在處理室中產生/達到一所需壓力(例如，真空位準)。VSD泵之工作速率隨時間增加以達到所需壓力可指示存在一洩漏(因為VSD泵必須隨時間更努力工作以在處理室中達成相同壓力)。因此，控制器可經組態以在於正常使用期間記錄洩漏指示資料的情況下促使至洩漏偵測狀態之一轉變。
例如，真空泵可經組態以達到大約50 mbar之一絕對壓力。泵馬達速度可(例如)由一比例積分(PI)控制器控制以(例如)依在大約600 RPM至大約7000 RPM之一範圍內之一速度達到該壓力。在此案例中，可監測達到大約50 mbar絕對壓力所需之泵馬達速度，且可偵測任何變化(例如，增加)。替代性地，可控制真空泵以依一特定速度操作，且在處理室中達到之壓力係該特定速度之一結果。在此案例中，可偵測以受控泵速度達到之壓力之變化。例如，所需泵速度或所達到之壓力在大約5%至大約20% (10%為一實例)之間的一變化可指示一洩漏。在此等案例中，控制器可經組態以警示使用者(例如，促使至洩漏偵測狀態之一手動轉變)，或自動地將真空系統轉變至洩漏偵測狀態。替代性地，可更新一測試排程以將至洩漏偵測狀態之下一經排程轉變提前。
在實施例中，可僅在其間識別轉變要求之正常使用程序已完成之後才發生至洩漏偵測狀態之一自動轉變。
在實施例中，真空泵可為一固定速度真空泵且記錄器可經組態以監測及判定是否隨時間持續滿足處理室中之一所需壓力，或由真空泵產生之壓力是否隨時間降低。
一手動轉變可採用經由使用者介面向一使用者顯示之形式，以便引起或鼓勵該使用者致動至洩漏偵測狀態之一轉變。顯示可採用一數位顯示器上之一訊息之形式，及/或經由一可聽警示。
一自動轉變可包含在記錄一或多個該等洩漏指示資料點時自動地引起真空系統轉變至洩漏偵測狀態之一演算法或類似者。
在實施例中，記錄器可經組態以計算在正常使用期間在一設定時間段內真空泵之平均負載。平均負載可(例如)使用以下公式使用真空泵之經量測實際速度及真空泵之最大速度來計算：
Figure 02_image033
例如，平均負載可按設定時間間隔(例如，每小時間隔)記錄。
在實施例中，記錄器及/或控制器可包含一移動窗陣列或演算法。例如，每小時平均負載量測值可在一移動窗陣列中繪製為一系列「y」資料點。在實施例中，記錄器及/或控制器可包含一先進先出(FIFO)原則。換言之，移動窗陣列可經組態以在一新資料點被記錄並包含於移動窗陣列中時捨棄一最舊經記錄資料點。
在實施例中，「y」資料點可用於計算一線性迴歸曲線。
通常，僅當移動窗陣列實質上完全填充/完整時才計算線性迴歸曲線。通常，移動窗陣列長度可在大約一週與大約四週之間。該等間隔可在大約1小時間隔與大約24小時(即，每天一次)間隔期間。
在實施例中，可自線性迴歸曲線導出關於真空泵負載是否改變(例如，增加或減小)之一計算。例如，可計算一關鍵效能指標(KPI)。
例如，可進行關於係數「a」是否實質上偏離零(一死帶(dead-band))之一計算。若是，則控制器可經組態以促使至洩漏偵測狀態之手動或自動轉變。若「a」未實質上偏離零，則KPI可實質上為100%。
若「a」確實實質上偏離零，則可使用以下公式計算一關鍵效能指標：
Figure 02_image035
其中「
Figure 02_image037
」係一額外調諧權重，且
Figure 02_image039
係負載之總增加除以作為一參考之最大負載。
在實施例中，記錄器可經組態以計算(例如)泵負載之一正常斜率增加作為一臨限值且將死帶設定為該臨限值。例如，可設定在大約1週至大約4週之一時間段內在大約5%至大約20%之間的一負載增加。通常，一較短間隔時間需要一較高死帶，以便濾除被視為生產設置中之需要改變流量需求之正常變化之物。
在實施例中，若KPI下降至低於一設定臨限值，則可由控制器經由使用者介面產生一警示以手動或自動地促使至洩漏偵測狀態之一轉變。
在進一步態樣中，本發明提供一種包括指令之電腦可讀媒體，該等指令在由一電腦執行時，提供上文所描述之系統之記錄及控制態樣。
在實施例中，指令可包含用以監測在真空系統之一正常使用狀態期間真空泵之實際速度及/或最大速度的指令。
在實施例中，指令可包含用以計算真空泵之負載是否在一設定時間段內改變及在經計算之負載變化滿足一負載臨限值的情況下促使至真空系統之洩漏偵測狀態之一轉變的指令。
在進一步態樣中，本發明提供一種自判定一真空系統之一洩漏之程度之方法，其包括以下步驟：(i)提供根據任何前述態樣及/或實施例之一真空系統；(ii)使用真空泵抽空該真空系統之處理室；及(iii)隨後致動該真空系統之不同於一正常使用組態之一洩漏偵測狀態包含：(a)隔離該抽空之處理室；及(b)記錄對應於該處理室之壓力之資料並在記錄該資料之情況下識別指示處理室之一洩漏之資料。記錄對應於處理室之壓力之資料之步驟係由真空系統之記錄器實行。
在本發明之方法中，對應於處理室之壓力之資料係由真空系統之記錄器自動地記錄。又，真空系統之真空泵經組態以不僅在真空系統之一洩漏偵測狀態期間而且在真空系統之正常使用期間抽空處理室。
在實施例中，方法可包括計算真空系統之處理室之一洩漏率之進一步步驟。此進一步步驟可由真空系統之記錄器執行。
在實施例中，方法可包括在已經過一預設時間段及/或一預設壓力變化臨限值經記錄之至少一者時進行記錄之進一步步驟。
在實施例中，當已經過一預設時間段及/或一預設壓力變化臨限值經記錄之至少一者時，可自動地停止記錄對應於處理室之壓力之資料之步驟。
在實施例中，記錄資料之步驟可僅在已經過一預設時間段時才停止。在實施例中，記錄資料之步驟可僅在達到一預設壓力變化臨限值時才中斷。
在實施例中，方法可包括在已經過一預設時間段及/或一預設壓力變化臨限值經記錄之至少一者時自動地結束洩漏偵測狀態之進一步步驟。
因此，本發明提供一方法，其中一旦已經過一預設時間段及/或達到一預設壓力變化臨限值，便自動地中斷一真空系統之一洩漏偵測測試。因此，一真空系統中之一洩漏之偵測可經自動化。無需一使用者手動地監測處理室之壓力或經過時間，或記錄對應資料，或手動地中斷洩漏偵測。一旦一洩漏偵測測試已完成，真空系統便可自動地自洩漏偵測狀態轉變回至正常使用。
在實施例中，隔離處理室之步驟可僅在抽空處理室之先前步驟在一預設最大時間段內完成的情況下實行。因此，若真空系統(例如)歸因於一主洩漏(即，無法由真空泵之泵抽速度克服之一個洩漏)而無法抽空處理室，則此步驟不無限期地實行。
在實施例中，真空系統可包含一控制器且抽空處理室及隔離處理室之步驟之一或兩者可由真空系統之該控制器起始。因此，無需一使用者手動地實行此等步驟之一或兩者，且改良方法之自動化。
在實施例中，方法可包括偵測真空系統之正常使用期間真空系統之一或多個狀況之進一步步驟；監測對應於該一或多個經偵測狀況之資料；及取決於該一或多個經監測狀況促使至洩漏偵測狀態之一轉變。
在實施例中，一所述狀況可為產生處理室中之一壓力之真空泵之所需負載且方法可進一步包括在真空泵之所需負載滿足一洩漏指示臨限值時促使至洩漏偵測狀態之一轉變之步驟。
在實施例中，方法可包括將資訊輸入至真空系統中之進一步步驟。在實施例中，真空系統可包含經組態以促進將資訊輸入至真空系統中之一使用者介面。
在實施例中，將資訊輸入至真空系統中之進一步步驟可在致動洩漏偵測狀態之步驟之前實行。在實施例中，資訊可為對應於以下一或多者之資訊：處理室之體積；當抽空處理室時待在處理室中產生之壓力；經過之預設時間段；及/或對應於一預設壓力變化臨限值之一壓力。
在實施例中，方法可包括根據一預定排程重複致動一洩漏偵測狀態之步驟之進一步步驟。因此，可定期自動實行真空系統之一洩漏偵測測試，使得無需一使用者手動地致動一洩漏偵測測試。根據一預定排程重複一洩漏偵測測試亦容許一使用者被警示一經偵測洩漏之潛在惡化。
在實施例中，方法可包括在致動洩漏偵測狀態之步驟之前致動真空泵以達到一或多個最低操作條件之進一步步驟。
在實施例中，一或多個最低操作條件可包含真空泵之一最低速度及/或溫度。例如，若首先將真空泵之全部或部分(例如，潤滑流體)加熱至一最低操作溫度，則真空泵可在洩漏偵測狀態中最有效地工作。因此，最小化損壞真空泵或真空系統之另一部分的風險。
在實施例中，方法可包括在致動真空泵以達到一或多個最低操作條件之前隔離處理室之進一步步驟。
在實施例中，方法可包括一旦真空泵已達到一或多個最低操作條件便將處理室與真空泵流體連接之進一步步驟。
在實施例中，真空系統可包含配置於真空泵與處理室之間的一閥，其中該閥可經組態以選擇性地隔離處理室。在實施例中，閥可由真空系統之控制器操作。
在實施例中，方法可包括在隔離處理室之後使真空泵之速度達到一怠速之進一步步驟。在實施例中，方法可包括在隔離處理室之後使真空泵之速度實質上停止之進一步步驟。
在實施例中，方法可包括經由真空系統之一使用者介面顯示由記錄器記錄之資料之進一步步驟。在實施例中，方法可包括經由真空系統之一使用者介面顯示經計算之洩漏率之進一步步驟。
在實施例中，方法可包括僅在真空系統之記錄器判定不存在一洩漏或一經偵測洩漏未大至足以採取進一步動作的情況下停止洩漏偵測狀態之進一步步驟。例如，若在正常使用狀態中偵測到一洩漏但可由真空泵之泵抽速度充分克服洩漏率，則仍可將真空系統自洩漏偵測狀態轉變至一正常使用狀態。相反地，若偵測到一足夠大洩漏或任何洩漏，則可不執行停止洩漏偵測狀態之步驟。因此，可防止真空系統恢復至一正常使用狀態。因此，可向一使用者警示存在一洩漏或非常大之一洩漏，以便在真空系統回復至正常使用狀態之前採取進一步動作。
在實施例中，方法可包括在洩漏偵測狀態已停止之後關閉真空系統之步驟。
在實施例中，記錄對應於處理室之壓力之資料之步驟可經電腦實施。在實施例中，以下步驟之一或多者可經電腦實施：致動洩漏偵測狀態；停止洩漏偵測狀態；致動真空系統以滿足一或多個最低操作條件；操作真空系統之閥；或將資訊輸入至真空系統中。
在實施例中，方法可包含偵測在正常使用中真空系統之一或多個狀況及監測正常使用中真空系統之該一或多個狀況之步驟。例如，方法可包含偵測及監測在正常使用期間真空泵之負載或流速及記錄隨時間之變化(例如，增加)之步驟。
在實施例中，方法可包含取決於該一或多個經監測狀況促使至真空系統之洩漏偵測狀態之一轉變之步驟。例如，方法可包含在真空泵在正常使用期間之負載超過、滿足或超出一設定之洩漏指示臨限值或增加一設定差量的情況下促使至洩漏偵測狀態之一手動或自動轉變的步驟。
換言之，方法可包含其中監測一洩漏偵測循環之需求(即，是否應促使至洩漏偵測狀態之一轉變)之數個洩漏篩選步驟。
在實施例中，方法可包括監測產生處理室中之一壓力之真空泵之所需負載之步驟。在實施例中，方法可包括在真空泵之所需負載滿足一洩漏指示臨限值時促使至洩漏偵測狀態之一轉變之步驟。
在進一步態樣中，本發明提供一種包括指令之電腦可讀媒體，該等指令在由一電腦執行時，提供上文描述之方法。
在實施例中，指令可包含用以監測在真空系統之一正常使用狀態期間真空泵之實際速度及/或最大速度之指令。
在實施例中，指令可包含用以計算真空泵之負載是否在一設定時間段內改變及在經計算之負載變化滿足一洩漏指示臨限值的情況下促使至真空系統之洩漏偵測狀態之一轉變的指令。
在進一步態樣中，本發明提供具有一洩漏偵測狀態之真空系統，其用於自偵測該真空系統之一洩漏，該真空系統包括：一處理室，其具有待抽空之一流體體積；一真空泵，其經組態以抽空該處理室；至少一個壓力感測器，其經組態以量測該真空系統之一或多個狀況；一記錄器，其用以記錄該等經量測狀況；及一控制器；且其中，在該洩漏偵測狀態之外，該控制器經組態以在一經記錄狀況滿足一洩漏指示臨限值時促使至洩漏偵測狀態之一轉變。
在實施例中，記錄器可經組態以監測在一正常使用狀態期間真空泵之工作速率(例如，負載及/或流速)並記錄隨時間之流速變化(例如，增加)。在實施例中，控制器可經組態以取決於一或多個經監測狀況促使至真空系統之洩漏偵測狀態之一手動或自動轉變。例如，控制器可經組態以在真空泵在正常使用期間之工作速率滿足一設定洩漏指示臨限值或增加一設定差量的情況下促使至洩漏偵測狀態之一轉變。
在進一步態樣中，本發明提供一種自偵測先前態樣之真空系統之一洩漏之方法，其包括以下步驟：偵測該真空系統之正常使用期間真空系統之一或多個狀況；監測對應於該一或多個經偵測狀況之資料；及取決於該一或多個經監測狀況促使至洩漏偵測狀態之一轉變。
在實施例中，一所述狀況可為產生處理室中之一壓力之真空泵之所需負載且方法可進一步包括在真空泵之所需負載滿足一洩漏指示臨限值時促使至洩漏偵測狀態之一轉變之步驟。 條項本發明係在以下條項中進一步描述。 1.  一種具有一洩漏偵測狀態之真空系統，該真空系統包括： 一處理室，其具有待抽空之一流體體積； 一真空泵，其經組態以抽空該處理室； 至少一個壓力感測器，其經組態以量測該處理室內之壓力；及 一記錄器，其經程式化以記錄在該處理室內量測之該壓力； 其中，在一洩漏偵測狀態中，該抽空之處理室經隔離且該記錄器經程式化以記錄對應於在該抽空之處理室內隨時間量測之該壓力之資料；且 其中該真空泵經組態以在該洩漏偵測狀態之前及在該真空系統之正常使用期間抽空該處理室。 2.  如條項1之真空系統，其中該記錄器經程式化以計算該處理室之一洩漏率。 3.  如條項1或條項2之真空系統，其中該記錄器經程式化以在已經過一預設時間段及/或一預設壓力變化臨限值經記錄之至少一者時進行記錄。 4.  如條項3之真空系統，該真空系統進一步包括一控制器；其中該控制器經程式化以在該記錄器記錄已經過一預設時間段及/或一預設壓力變化臨限值經記錄之至少一者時結束該洩漏偵測狀態。 5.  如任何前述條項之真空系統，其包括配置於該處理室與該真空泵之間且經組態以選擇性地隔離該處理室之一閥；其中該閥可操作以在該洩漏偵測狀態中閉合。 6.  如任何前述條項之真空泵，其中該真空系統經組態以僅在該真空泵達到一或多個最低操作條件的情況下進入該洩漏偵測狀態。 7.  如任何前述條項之真空系統，其中該真空系統經組態以僅在該真空泵在一預設最大時間段內抽空該處理室的情況下進入該洩漏偵測狀態。 8.  如任何前述條項之真空系統，其中在該洩漏偵測狀態中，該真空泵以一怠速操作或實質上停止。 9.  一種判定一真空系統之一洩漏之程度之方法，其包括以下步驟： i.  提供根據條項1至9中任一項之一真空系統； ii. 使用真空泵抽空該真空系統之處理室；及 iii. 隨後致動該真空系統之一洩漏偵測狀態包含： a.  隔離該抽空之處理室；及 b.  記錄對應於該處理室之壓力之資料。 10. 如條項9之方法，其包括計算該真空系統之該處理室之一洩漏率之進一步步驟。 11. 如條項9或條項10之方法，其包括在已經過一預設時間段及/或一預設壓力變化臨限值經記錄之至少一者時進行記錄之進一步步驟。 12. 如條項9至11中任一項之方法，其包括在已經過一預設時間段及/或一預設壓力變化臨限值經記錄之至少一者時自動地結束該洩漏偵測狀態之進一步步驟。 13. 如條項9至12中任一項之方法，其中隔離該處理室之該步驟僅在該真空泵達到一或多個最低操作條件之情況下實行。 14. 如條項9至13中任一項之方法，其中隔離該處理室之該步驟僅在抽空該處理室之該先前步驟在一預設最大時間段內完成的情況下實行。 15. 一種包括指令之電腦可讀媒體，該等指令在由一電腦執行時，提供如條項1至8中任一項之系統，及/或實行如條項9至14中任一項之方法。
為避免疑義，本文中描述之態樣及/或實施例之特徵可組合，且仍落在本發明之範疇內。
圖1展示繪示本發明之一真空系統之操作之一流程圖。該真空系統包括：一處理室，即，其中通常發生一正常使用真空程序之一室；一真空泵(例如，一螺旋式真空泵)；及用於監測該處理室之壓力之至少一個壓力感測器。
真空系統具有一洩漏偵測狀態及一正常使用狀態。真空系統之真空泵經組態以在洩漏偵測狀態之前及亦在正常使用狀態期間抽空真空系統之處理室。換言之，不需要專用洩漏偵測次級或輔助泵以在洩漏偵測狀態之前抽空處理室。
在下文更詳細論述之洩漏偵測狀態中，隔離真空系統之抽空之處理室且真空系統之記錄器隨後記錄由壓力感測器或各壓力感測器隨時間量測之壓力，以便判定在處理室中是否存在一洩漏。若存在一洩漏，則氣體將透過該(或各)洩漏進入處理室且因此，處理室內之壓力將隨時間上升。相反地，若不存在一洩漏，則處理室內之壓力將隨時間保持實質上恆定。
因此，處理室內隨時間之壓力變化之偵測及記錄可指示是否存在一洩漏，一壓力變化是否係處理室內之釋氣之結果，或一壓力變化是否係處理室內之一洩漏及釋氣之一組合之結果。
記錄及計算係由相應地程式化之真空系統之記錄器實行。因此，對應於處理室內隨時間之壓力之資料之記錄係自動的。換言之，不需要使用者起始之動作來監測及記錄對應於在處理室內隨時間量測之壓力之資料。
仍參考圖1，當啟動1真空系統時，進行關於是否待實行一預沖洗階段3之一決策2。在預沖洗階段3，以滿足真空泵之一或多個最低操作條件為目標運行真空泵。例如，真空泵可在一最低操作溫度或速度下最有效地運行。例如，若包含真空泵之真空系統或其部分之溫度處於或低於5°C，則實行預沖洗階段。在另一實例中，若待在真空下實行之程序含有大量水蒸氣，則實行預沖洗階段。
若進行不啟動預沖洗階段3之一決策2，則真空系統立即進展至下文描述之真空控制階段5。關於是否進入預沖洗階段3之決策2可由記錄器自主地進行。
真空系統包含經組態以隔離處理室，包含實質上阻止真空泵與處理室之間的流體連通之一閥。
在預沖洗階段3，閉合閥以隔離處理室。若滿足一或多個最低操作條件4則敞開閥，且真空系統進展至真空控制階段5。
相反地，若未滿足4一最低操作條件，則真空系統不進展至真空控制階段5。可向一使用者警示12預沖洗階段3之結果，特別是在不滿足4一最低操作條件的情況下。
在真空控制階段5，致動真空泵以抽空處理室。取決於真空系統之使用，可在處理室內產生一完全或部分真空。在此實例中，真空泵經組態以在處理室內產生一粗真空，即，0.1至1000 mbar之一壓力。真空泵在真空控制階段5期間以一最大容許速度操作以便儘可能快地抽空處理室。然而，最大容許速度係取決於真空泵之類型及真空泵之操作條件。真空系統包含經組態以偵測真空泵之溫度、馬達電流及/或至真空泵之電供應之一或多者之數個感測器。因此，若量測到一異常值，則可降低真空泵之最大速度，或可停用真空泵直至問題被解決。
在一預設最大時間段內致動真空控制階段5，使得倘若處理室中存在一主洩漏，則真空泵不嘗試無限期地抽空處理室。因此，若真空泵未能抽空處理室，則不需要手動干預。
例如，若一閥被錯誤敞開，則真空泵將可能無法克服所得洩漏且因此若在預設最大時間段內未抽空處理室，將不會在預設時間段內抽空處理室，則可向使用者警示13此以便可採取適當動作來解決問題。
若在真空控制階段期間在最大設定時段內抽空6處理室，則進行關於真空系統是否待進入洩漏偵測狀態10，或真空系統是否待進展至一正常使用狀態8的一決策7。關於是否進入洩漏偵測狀態10之決策7可由記錄器(例如)根據一測試排程自主地進行。
例如，設想記錄器可監測真空系統之一或多個狀況且取決於經監測狀況促使至洩漏偵測狀態10之一轉變(經由決策7)。此可為一未經排程之洩漏偵測測試。例如，記錄器可經組態以監測在正常使用期間達成處理室中之一特定壓力所需之真空泵之工作速率。在一時間段內，記錄器可計算用以在處理室中達成相同壓力之工作速率增加(意謂真空泵必須更努力工作)。若情況如此，則可由控制器促使至洩漏偵測狀態10之一轉變。因此，一真空系統可在正常使用期間或以相對頻繁間隔實質上連續地進行決策7，以及或代替一經排程之洩漏偵測測試排程。
若進行進展至正常使用狀態8之一決策，則不實行一洩漏偵測測試且真空泵繼續抽空處理室以用於一正常使用程序。在真空控制階段5期間，敞開閥使得真空泵可抽空處理室。若進行7進展至一正常使用狀態8之一決策，則閥保持敞開，使得室之抽空可繼續。(例如)並非主要針對處理室之一洩漏之偵測之真空系統之任何程序或使用可在正常使用狀態8中實行。
在圖3之實施例中，真空系統包括一洩漏篩選功能15。在洩漏篩選功能15中，監測及偵測轉變至洩漏偵測狀態之潛在需求。洩漏篩選功能15在真空系統之正常使用狀態8期間係在作用中且容許視需要識別及自動地作用於指示一洩漏之資料。
在正常使用狀態8中，偵測及監測真空系統之一或多個狀況。例如，偵測及監測產生處理室中之一壓力之真空泵之所需負載。若對應於一或多個經監測狀況之資料係洩漏指示的，則促使至洩漏偵測狀態10之一轉變。洩漏偵測狀態10之促使可為自動的，例如，真空系統在一最早時刻停止正常使用程序且接著進入洩漏偵測狀態10。
在另一實例中，一旦收集洩漏指示資料，真空系統便可結束一正在進行的正常使用程序，且可再啟動1真空系統且可自該再啟動開始促使進入洩漏偵測狀態10之一決策(具有或不具有一預沖洗階段3)。替代性地，當收集洩漏指示資料時，真空系統可經由決策7自正常使用狀態8實質上立即自動進入洩漏偵測狀態10。
返回參考圖1，在洩漏偵測狀態10中，若經觸發，則首先閉合閥，使得將抽空之處理室與真空泵及與處理室之外部隔離。
真空泵接著進入一停轉(Run Down)階段，其中真空泵減速至一怠速或實質上停止。
與真空泵之停轉階段同時或在其之後，壓力感測器或各壓力感測器量測處理室內之壓力。真空系統之記錄器記錄對應於在處理室內量測之壓力(包含在抽空處理室時達到之壓力)及自洩漏偵測狀態10開始以來(即，自隔離處理室以來)經過之時間之資料。
記錄器經程式化以記錄對應於在處理室內隨時間量測之壓力之資料及基於該經記錄資料計算一經偵測洩漏(若存在)之一或多個性質。一洩漏之性質可包含經偵測洩漏之存在、大小及/或位置。
記錄器經程式化以在已經過一預設時間段及達到處理室內之一預設壓力變化臨限值之第一者時進行記錄。預設時間段及預設壓力變化臨限值經預程式化至記錄器中。
例如，抽空處理室以產生真空控制階段5之一第一壓力(P1)且預設壓力變化臨限值對應於大於該第一壓力(P1)之一第二壓力(P2) (即，一更高壓力)。若當觸發洩漏偵測狀態10且隔離處理室時，處理室內之壓力在經過之預設時間段內自第一壓力上升至第二壓力，則記錄器記錄此事件且可判定存在一洩漏。
此外，記錄器經程式化以在達到此等參數之第一者時停止記錄資料。情況可為截至已經過預設時間段時未達到預設壓力變化臨限值，或在已經過預設時間段之前達到預設壓力變化臨限值。然而，在任一情況下，記錄器皆停止記錄資料且洩漏偵測狀態10中斷。
記錄器經程式化以基於處理室內隨時間之經記錄壓力變化來計算一壓力升高率。記錄器亦經程式化以基於處理室之體積及經記錄資料來計算處理室之一洩漏率。
真空系統包含一控制器，該控制器經程式化以在記錄器記錄已經過一預設時間段及/或一預設壓力變化臨限值經記錄之至少一者時停止洩漏偵測狀態。因此，記錄器經組態以將真空系統自洩漏偵測狀態10轉變。
例如，若經過預設時間段且未偵測到一洩漏，或偵測到足夠小使得其可由真空泵在正常使用中充分克服之一洩漏，則控制器將真空系統自洩漏偵測狀態10轉變回至圖1之流程圖之正常使用狀態8。替代性地，在洩漏偵測狀態10已結束之後，可自動地關閉真空系統。
例如，若存在一洩漏且滿足預設壓力變化臨限值(或在已經過預設時間段之後記錄一大洩漏)，則由記錄器計算該洩漏之一或多個性質並可向一使用者14顯示。真空系統接著可轉變至正常使用狀態8，或可被關閉。因此，無論在洩漏偵測狀態10期間是否偵測到一洩漏，真空系統皆可經組態以在此之後轉變回至一正常使用狀態。
洩漏偵測狀態10之各反覆之結果經儲存於真空系統之一記憶體中，使得可比較洩漏偵測狀態10之各反覆之結果。
控制器亦用一排程程式化，該排程規定何時待觸發洩漏偵測狀態10，使得一使用者不必手動地致動洩漏偵測狀態10。控制器亦用關於在洩漏偵測狀態10之前是否需要預沖洗階段3之指令來程式化。因此，圖1之流程圖之決策2、4、6、7、11可由預程式化以進行彼等決策之控制器進行。
參考圖2，繪製洩漏偵測測試(即，洩漏偵測狀態10隨時間之幾次反覆)之結果，使得一使用者可被告知處理室之洩漏之程度。
真空系統包含用於將資訊輸入至記錄器及/或控制器上及用於向一使用者顯示資訊之一使用者介面。向一使用者顯示之資訊可包含：一經偵測洩漏率，視需要如上文所描述般計算；是否存在一洩漏，如可在真空系統中預定義；及/或一經偵測洩漏隨時間/在洩漏偵測狀態之幾次反覆內之特性(例如，其惡化或改良)。
使用者介面容許一使用者輸入對應於處理室及/或真空泵之一或多個性質之資訊，使得由記錄器進行之計算針對真空系統之硬體定製。例如，可輸入處理室之體積( V)及在抽空處理室時待在處理室內產生之壓力，使得可由記錄器計算洩漏率。在另一實例中，輸入預設壓力變化臨限值及經過之預設時間段，使得記錄器經組態以在滿足彼等參數之第一者時停止記錄及/或促使停止洩漏偵測狀態。
1:啟動 2:預沖洗決策 3:預沖洗階段 4:最低操作條件決策 5:真空控制階段 6:抽空決策 7:洩漏偵測決策 8:正常使用狀態 9:關閉 10:洩漏偵測狀態 11:洩漏偵測決策 12:最低操作條件警示 13:抽空警示 14:洩漏偵測警示 15:洩漏篩選功能
現將藉由實例參考附圖描述本發明之較佳特徵，其中：
圖1展示在一真空系統之一洩漏偵測狀態之前及期間實行之步驟之一流程圖。
圖2展示繪製一系列實例性洩漏偵測結果之一圖表。
圖3展示在一真空系統之一洩漏偵測狀態之前及期間實行之步驟之一流程圖。
1:啟動
2:預沖洗決策
3:預沖洗階段
4:最低操作條件決策
5:真空控制階段
6:抽空決策
7:洩漏偵測決策
8:正常使用狀態
9:關閉
10:洩漏偵測狀態
11:洩漏偵測決策
12:最低操作條件警示
13:抽空警示
14:洩漏偵測警示

Claims (15)

  1. 一種具有一洩漏偵測狀態之真空系統，其用於自偵測該真空系統之一洩漏，該真空系統包括： 一處理室，其具有待抽空之一流體體積； 一真空泵，其經組態以在該真空系統之正常使用期間及在進入一洩漏偵測狀態之前抽空該處理室，該洩漏偵測狀態不同於一正常使用組態； 至少一個壓力感測器，其經組態以量測該處理室內之壓力；及 一記錄器，其經程式化以記錄在該處理室內量測之該壓力； 其中，在該洩漏偵測狀態中，該抽空之處理室經隔離且該記錄器經程式化以記錄對應於在該抽空之處理室內隨時間量測之該壓力之資料且該真空系統經組態以識別指示該處理室之一洩漏之壓力資料。
  2. 如請求項1之真空系統，其中該記錄器經程式化以計算該處理室之一洩漏率。
  3. 如請求項1或請求項2之真空系統，其中該記錄器經程式化以在已經過一預設時間段及/或一預設壓力變化臨限值經記錄之至少一者時進行記錄；視需要，其中該真空系統進一步包括一控制器；其中該控制器經程式化以在該記錄器記錄已經過一預設時間段及/或一預設壓力變化臨限值經記錄之至少一者時結束該洩漏偵測狀態。
  4. 如任何前述請求項之真空系統，其包括配置於該處理室與該真空泵之間且經組態以選擇性地隔離該處理室之一閥；其中該閥可操作以在該洩漏偵測狀態中閉合。
  5. 如任何前述請求項之真空系統，其中該真空系統經組態以僅在該真空泵達到一或多個最低操作條件的情況下進入該洩漏偵測狀態；及/或其中該真空系統經組態以僅在該真空泵在一預設最大時間段內抽空該處理室的情況下進入該洩漏偵測狀態。
  6. 如任何前述請求項之真空系統，其包含用於偵測在該真空系統之正常使用期間該真空系統之一或多個狀況之至少一個感測器；且該記錄器經組態以監測對應於該一或多個狀況之資料；且其中該真空系統包括經組態以取決於該一或多個經監測狀況促使至該洩漏偵測狀態之一轉變之一控制器；視需要，其中一所述狀況係產生該處理室中之一壓力之該真空泵之所需負載；且其中該控制器經組態以在該真空泵之該所需負載滿足一洩漏指示臨限值時促使至該洩漏偵測狀態之一轉變。
  7. 一種判定一真空系統之一洩漏之程度之方法，其包括以下步驟： i.  提供如請求項1至6中任一項之一真空系統； ii. 使用真空泵抽空該真空系統之處理室；及 iii. 隨後致動不同於該真空系統之一正常使用組態之一洩漏偵測狀態包含： a.  隔離該抽空之處理室；及 b.  記錄對應於該處理室之該壓力之資料及若記錄該資料則識別指示該處理室之一洩漏之資料。
  8. 如請求項7之方法，其包括計算該真空系統之該處理室之一洩漏率之進一步步驟。
  9. 如請求項7或請求項8之方法，其包括在已經過一預設時間段及/或一預設壓力變化臨限值經記錄之至少一者時進行記錄之進一步步驟。
  10. 如請求項7至9中任一項之方法，其包括在已經過一預設時間段及/或一預設壓力變化臨限值經記錄之至少一者時自動地結束該洩漏偵測狀態之進一步步驟。
  11. 如請求項7至10中任一項之方法，其中隔離該處理室之該步驟僅在該真空泵達到一或多個最低操作條件之情況下實行。
  12. 如請求項7至11中任一項之方法，其中隔離該處理室之該步驟僅在抽空該處理室之該先前步驟在一預設最大時間段內完成的情況下實行。
  13. 如請求項7至12中任一項之方法，其包括偵測在該真空系統之正常使用期間該真空系統之一或多個狀況之進一步步驟；監測對應於該一或多個經偵測狀況之資料；且取決於該一或多個經監測狀況促使至該洩漏偵測狀態之一轉變；視需要，其中一所述狀況係產生該處理室中之一壓力之該真空泵之所需負載且該方法進一步包括在該真空泵之該所需負載滿足一洩漏指示臨限值時促使至該洩漏偵測狀態之一轉變之該步驟。
  14. 一種包括指令之電腦可讀媒體，該等指令在由一電腦執行時，實行如請求項8至13中任一項之方法。
  15. 一種具有一洩漏偵測狀態之真空系統，其用於自偵測該真空系統之一洩漏，該真空系統包括：一處理室，其具有待抽空之一流體體積；一真空泵，其經組態以抽空該處理室；至少一個感測器，其經組態以量測該真空系統之一或多個狀況；一記錄器，其用以記錄該等經量測狀況；及一控制器；且其中，在該洩漏偵測狀態之外，該控制器經組態以在一經記錄狀況滿足一洩漏指示臨限值時促使至該洩漏偵測狀態之一轉變。
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