GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:20234真空技術(shù)真空泵性能測量標(biāo)準(zhǔn)方法第5部分：非蒸散型吸氣劑（NEG）真空泵本文件適用于各種規(guī)格和類型的NEG真空泵，——管道和真空室內(nèi)表面的NEG薄膜。3.1非蒸散型吸氣劑non-evaporabNEG在真空室中用于吸收氣體而無需蒸發(fā)的一種吸氣劑注2：NEG形式各異，例如球形（丸形）、條形、片形、粉末狀、板形、帶形、環(huán)形、線3.2非蒸散型吸氣劑真空泵non-evaporablegetterv含有活性多孔合金或粉末混合物吸氣材料的一種捕集GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:202353.3非蒸散型吸氣劑薄膜non-evaporablege3.43.53.63.7S3.8注：該時(shí)間是直到壓力平衡，忽略初始瞬態(tài)效應(yīng)所需的延遲。3.9黏著系數(shù)stickingcoeffiGB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:20236假設(shè)為平坦表面，單位時(shí)間內(nèi)，單位面積上，吸收氣體分子數(shù)量與撞擊氣體分子數(shù)量的比值。3.10黏著幾率stickingprobabα3.113.12AF1—F2—K1—K2—pR1pR2pB1GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:20237pB2RSTKα——應(yīng)使用氫氣（H2）和一氧化碳（CO）來測22如5.2和5.3所示，流量法中使用小孔來測定體積流率。通過分子質(zhì)量、氣體溫度、小孔的直徑和厚），于采用5.1.5中規(guī)定的真空計(jì)測量的誤差。本文件中，測試時(shí)p1/p2值建議大于2；（BAG圖1中的3）的線性響應(yīng)范圍。GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:20238測試時(shí)，應(yīng)使用渦輪分子真空泵（TMP）生成足夠低的基礎(chǔ)壓力，并抽除真空室和NEG除氣和/或真空泵，以避免油污染，但因氟元素（如F和Cl）釋放的氣體也能污染NEG表面，宜謹(jǐn)和符合ISO/TS6737要求的電離真空計(jì)能用于代替BAG，但不建議使用賴性，所以校準(zhǔn)氣體應(yīng)與待測氣體相同。雖然BAG原則上具有線性特性，也建議提前評定BAG靈敏度的非線性。通過與SRG、CDG和/或BAG直接比較同樣對QMS進(jìn)行校準(zhǔn)。QMS校準(zhǔn)方法相關(guān)信息參見5.1.6溫度5.1.8試樣安裝和激活程序如果有的話，試樣安裝和激活步驟應(yīng)遵循制造商提供的操作手冊。一b)使用真空抽氣系統(tǒng)（見5.1.4）抽空整套真空裝置；），f)每次測試前，均應(yīng)重新激活NEG。GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:20239））））5.2小型NEG試樣的流量法圖1給出了適用于小型NEG試樣的流量法測量系統(tǒng)示意圖。該方法基于ASTMF798-971)[14]提出。該放氣閥、一個(gè)BA真空計(jì)（BAG-1）和一個(gè)渦輪分子真空泵。隔離閥可置于進(jìn)氣管和渦輪分子真空泵之的溫度計(jì)和另一臺BA真空計(jì)（BAG-2）。測試室和氣體管路間通過已知流導(dǎo)的小孔和旁通閥連接。認(rèn)但應(yīng)特別注意測試室和試樣室之間的流導(dǎo)要足BAG的控制器應(yīng)設(shè)置為針對壓力變化的恒定發(fā)射電流。建議使用較低的發(fā)射電流，如0.01mA~0.1lGB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:2023Z標(biāo)引序號說明：5.2.2試樣5.2.3吸氣劑抽速S和吸附量Cq的測定GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:2023式中，C0是小孔的流導(dǎo)，宜注意一點(diǎn)，C0取決于氣體種類壓力p1和p2分別是氣體管路和測試室中的壓力，由公式（2）和公式（3）可得：······························································pB1——BAG-1的基礎(chǔ)壓力；K1——BAG-1的靈敏度；F1——BAG-1的修正系數(shù)；K2——BAG-2的靈敏度；F2——BAG-2的修正系數(shù)。···········································使用試樣室時(shí)[見圖1b）]，測試室與試樣室中的壓力可能不同。所以，公式（4）應(yīng)修正如下[15]。·········································修正測試室和試樣室內(nèi)的壓力分布[16-18]。就大于NEG泵通過噴嘴連接到測試室時(shí)[見圖2b）]的抽速。因后者與5.3中所述方法相似，所以參照5.3中規(guī)定GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:2023注3：使用流量法時(shí)，抽速對應(yīng)吸附量的曲線示例見附錄表面時(shí)，按公式（7）計(jì)算NEG表面的黏著幾率(GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:2023——測試氣體氣體分子的算術(shù)平均速度(√8RT/πMm/sM——?dú)怏w分子質(zhì)量（kg）。注1：只有當(dāng)NEG試樣的尺寸與測試室相比足夠小時(shí)，測試室中壓力分布忽略不計(jì)的假設(shè)才得以滿足。否則，例如注3：按5.2中方法測量的初始黏著幾率，其典型值見附錄b)關(guān)閉旁通閥，壓力p2應(yīng)無明顯提升；c)將測試氣體引入氣體管路，調(diào)整放氣閥使p2的壓力保持恒定，壓力比p1/p2應(yīng)保持大于2；d)按適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔記錄壓力p1、p2和NEG的溫度，由于吸氣劑抽速的快速變化，測量開始階無指定要求時(shí)，宜設(shè)置p2介于1×10-4Pa~1×10-3Pa，中高真空應(yīng)溫度[7,8,12,13]。GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:2023如圖3所示有三種測試罩。當(dāng)采用適當(dāng)?shù)臍饬鳒y量儀表時(shí)，允許使用圖3a）所示的測試罩。使用如小孔、毛細(xì)管和燒結(jié)過濾器此類的泄漏元件[20-25]。圖3b）和圖3c）的測試罩用于小孔法。圖3c）的測試罩即所謂的Fischer-Mommsen測試罩[26-30]。應(yīng)GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:2023D——測試罩內(nèi)徑。測試罩在使用過程中其壓力分布是個(gè)主要問題。對于圖3a）所示測試罩，真空計(jì)位置（圖3中的2）慮到測試罩中的壓力分布，以此對真空計(jì)測量的壓力進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，能使用不同形狀的測試罩。5.3.2試樣GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:2023劑抽速（S）等于流量計(jì)測定的流量（Q）除以測試罩中的壓力（pS=Q/后的值。當(dāng)使用圖3b）所示測試罩，或圖3c）所示Fischer-Mommsen測試罩時(shí)，抽速（S）按公式（4）計(jì)算，即p1為小孔進(jìn)氣側(cè)壓力，p2為出氣注：按5.2中方法測量的初始黏著幾率，其典型值見附錄C中的表C.1。b)對于圖3a）所示測試罩，關(guān)閉圖3中測試罩和高真空抽氣系統(tǒng)間序號為2的隔離閥。確認(rèn)p2），大于氣體進(jìn)入前的基礎(chǔ)壓力的2倍。圖3b）和圖3c）所示測試罩中的p1和p2，二者相仿；d)至少按適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔，記錄圖3a）所示測試罩的流量（Q）和壓力（p或記錄圖3b）或圖3c）測試罩的壓力p1和p2，和NEG的溫使用圖3a）中所示的測試罩時(shí)，按Q和p測量時(shí)生成的不確定度和測試室中因壓力分布產(chǎn)生的不確定度估算S和Cq的測量不確定度。使用圖3b）或圖3c）所示的測試罩時(shí)，按使用BA真空計(jì)測量生的不確定度、小孔流導(dǎo)的不確定度和測試室中壓力分布產(chǎn)生的不確定度估算測量不確定度。對于α的GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:2023擇其流導(dǎo)時(shí)也要格外注意，避免吸附容量快速飽和。氣體流經(jīng)鍍膜管道，被NEG涂層管壁吸收。使用BAG-1和BAG-2分別測量鍍膜管右側(cè)壓力p1和左側(cè)壓力p2。期望α值接近1和/或鍍膜管道的長度與直徑量法評估α的變化。而是按吸附量（Cq）、工作時(shí)GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:202377）；）；Y——p1/p2。注：NEG鍍膜管道的長度與半徑之比（L/R）為GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:2023樣按公式（2）和公式（3）計(jì)算壓力p1和p2。注：按5.4中所示方法測量初始黏著幾率，表C計(jì)中，關(guān)閉試樣[圖4b）中的3]和粗抽真空泵[圖4b）中未顯示]之間的隔離閥；d)至少按適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔，記錄壓力p1、p2和NEG的溫度。小孔[圖4b）中的7]的流導(dǎo)建議比TMP[圖4b）]的有效抽速小100左右。這是因?yàn)楹雎圆挥?jì)通過小孔注：測試壓力（p2）同樣按5.2.5選定。5.4.7傳輸法結(jié)合流量法（帶測試罩）傳輸法（見5.4）常與配有測試罩的流量法（見5.3）相結(jié)合，測量NEG鍍膜管道的吸附量（Cq）。因此，黏著幾率(α)是用傳輸法測定的。另一方面，NEG鍍膜管道的Cq和總抽速是用流量法測定的。典型試驗(yàn)裝置如圖6所示。具體的試驗(yàn)裝置和步驟分別注：通過傳輸法確定的α通常大于流量法中GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:2023）；）；GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:2023和原子百分比（at%）。實(shí)際上質(zhì)量百分比和重量百分比是可比較的，因考慮到6.2丸形、碟形、環(huán)形、帶形、塊狀和筒形形狀的小——NEG化學(xué)成分（m%或wt%）；——激活溫度和持續(xù)時(shí)間；——測試氣體；——充氣前的測試壓力和基礎(chǔ)壓力；——示意圖：抽速對應(yīng)于吸附量的曲線（見圖B.1——NEG初始抽速；——NEG化學(xué)成分（m%或wt%）；——法蘭類型和尺寸；——NEG質(zhì)量；——NEG真空泵連接至測試室的安裝方法（例如，帶或不帶接頭——激活溫度和持續(xù)時(shí)間；——測試氣體；——充氣前的測試壓力和基礎(chǔ)壓力；——示意圖：抽速對應(yīng)于吸附量的曲線（見圖B.1——吸附容量；GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:2023——型號、制造商序列號和/或批號；——腔室或管道的鍍膜材料；——NEG薄膜幾何表面積；——測試時(shí)的基礎(chǔ)壓力；——測試氣體；——鍍膜方法（濺射、蒸發(fā)等）；——示意圖：使用流量法時(shí)，抽速對應(yīng)于吸附量的曲線（見附錄B）；——示意圖：使用傳輸法時(shí)，按蒙特卡洛模擬計(jì)算的黏著幾率、p1/p2比值以及時(shí)間的——示意圖：黏著幾率對應(yīng)于CO吸附量的曲線（見圖B.2可選——NEG薄膜的掃描電子顯微鏡（SEM）圖像（可選）；——X射線光電子能譜（XPS）測量表面化學(xué)成分與溫度的相關(guān)性（可選）。GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:2023——測試氣體氣體分子的算術(shù)平均速度(√8RT/πMm/sR——理想氣體常數(shù)[=8.134J/（mol·K）]；M——?dú)怏w分子質(zhì)量（kg）；··························GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:2023GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:2023式（7）計(jì)算。因初始抽速隨時(shí)間快速下降，所以初始抽速的測量難點(diǎn)會導(dǎo)致CO測量數(shù)據(jù)產(chǎn)生相對較大H2COZr:70%，V:24.6%，F(xiàn)e:5.—Zr:70%，V:24.6%，F(xiàn)e:5.4%c-Zr:70%，V:24.6%，F(xiàn)e:5.4%cZr:84%，Al:16%cZr:70%，V:24.6%，F(xiàn)e:5.4%cTi:24%，Zr:18%，V:58%Zr:70%，V:24.6%，F(xiàn)e:5.4%cTi:33%，Zr:33%，V:33%-Ti、Zr、VTi、Zr、VTi、Zr、VTi、Zr、V-Zr:70%，V:24.6%，F(xiàn)e:5.c成分為Zr:70%、V:24.6%、Fe:5.4%的NEG稱為ST707TM，成分為Zr:84%、Al:16%的NEG稱為ST101TMTi-Al合金的NEG稱為ZAOTM，它們是賽斯吸氣劑公司（SAESGetters）產(chǎn)品的商標(biāo)。為了方GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:2023GB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:2023[1]ISO3529-1,Vacuumtechnolo[2]ISO3529-2,Vacuumtechnology—Vocabulary—Part2:Vacuumpumpsa[3]ISO3529-3,Vacuumtechnology—Vocabulary—Part3:Totalandpartialpressure[5]ISO/TS20175,Vacuumtechnology—Vacuumgauges—Characterizationospectrometersforpartialpressure[6]ISO/IEC17025,Generalrequirementsforthecompetenceoftestingrevisededition,Elsevier,(2001)p229.[8]JoustenK.,ed.,“HandbookofVacuumTechnology,Chapter11.3:Getter”,Wiley-VCH,([9]BaffitoC.,Ferrariomaterial”,JournalofVacuumScience&Technology,18,1117-1120(1getters”,JournalofVacuumScience&Technology,A5,220-225(1987).[11]GiorgiE.,FerrarioB.,BoffitoC.Technology,A7,218-222(1988).[12]SciuccatiF.,FerrarioB.,GaspariniG.,RosaiL.,“duringvacuumprocessing”,Vacuum38,766-769(l988).[13]FerrarioB.“,Chemicalpumpinginvacuumtechnology”,Vacuum,47,363-370(1996ContentofNonevaporableGettersintheMolecularFlowRegion2)[15]ErjavecBojan,SetinaJanez“,InvestigationsofamethodfordetcapacityofnonevaporablegettersbasedoninsitucalibratedthroughputTechnologyA29,051602(2011).[16]DayCh.,LuoX.,ConteA.,BonucciA.,ManiniP.“,DeterminationofthestiZr–V–Fenonevaporablegetterstrip”,JournalofVacuumScience&TechnologyA25,824(2007).[17]MalyshevO.B.,MiddlemanK.J.“,TestParticleMonte-Carlomodellingofinstalpumpingpropertiesevaluation”,Vacuum83(2009)976–979.[18]YoshidaH.“,Testingofnon-evaporablegetterpillsforstandardizationoftheirpumpingperformance[19]JoustenK.,ed.,“HandbookofVacuumTechnology”,Wiley-VCH,(2008)p624.[20]EhrlichCharlesD.,BasfordJamesA.“,Recommendedpracticesforthecalibrationanduseofleaks”,JournalofVacuumScience&TechnologyA10,1-17[21]FirpoG.,RepettoL.,BuatierdeMongeotF.,ValbusaU.“,Focused-ionbeamfabricationofnanometerorificesforleakdetection”,JournalofVacuumScience&TechnologyB27,2347-2350(2009).[22]YoshidaH.,AraiK.,HirataM.,AkimichiH.“,Newleakelementusfilterforin-situcal[23]JiangB.,ZhangJ.,WangY.,ZhaoY.,XiZ.,ChengY.,WeiW.,SunL.,Meleakelementusing1DnanofluidicchannelsandindiGB/T40344.5—XXXX/ISO21360-5:2023[24]MengD.,YanR.,elementbasedongra[27]BenvenutiC.,FranciaF.“,Room-temperaturepumpingforindividualgases”,J.Vac.Sci.Technol.A6[28]BenvenutiC.,ChiggiatoP.“,Pumpingcharacterivacuumapplications”,JournalofVacuumScience&TechnologyA16,148([30]BenvenutiC.,ChiggiatoP.,CostaPintoP.,ProdromidesA.,RuzinovV.“,Influenceofthesubstratecoatingtemperatureonthevacuump[31]BonucciAntonio,ConteAndrea,ManiniPaoin-situcharacterizationofgetterCoatedPipes”,ProceedingsofSynchrotronRadiationIn432-435(2006).[32]BonucciA.,ConteA.,ManiniP.,RaimondiS.,“MeasurementoftheSorptionCharacteristicsofNEGCoatedPipes:TheTransmissionFactorMethod”,ProceedingsofEuropeanParticleAccelera(EPAC)2006,Edinburgh,Scotland,14[33]JoustenK.,ed.,“HandbookofV