Gas analysis and mas spectrometers banner

Cara mengatur tekanan gas parsial

Bagikan lewat

Cara mengatur tekanan gas parsial

Beberapa proses, seperti proses sputter reaktif, memerlukan tingkat kejadian yang paling konstan untuk molekul gas yang bereaksi pada substrat yang dilapisi.

"Laju kejadian" sama dengan "laju benturan" yang dibahas di halaman Outgassing; hal ini secara langsung proporsional terhadap tekanan parsial. Upaya paling sederhana untuk menjaga tekanan parsial untuk komponen gas tetap konstan adalah dengan mengatur dengan pengontrol aliran; kelemahannya adalah regulator tidak dapat menentukan apakah, kapan, dan di mana konsumsi gas atau komposisi gas di ruang vakum berubah. Pilihan yang jauh lebih unggul dan lebih efektif adalah kontrol tekanan parsial menggunakan spektrometer massa melalui katup masuk gas. Di sini puncak signifikan dari gas yang dipertimbangkan ditetapkan ke saluran dalam spektrometer massa. Pengatur yang sesuai membandingkan sinyal output analog untuk saluran ini dengan nilai setpoint dan memperoleh sinyal pengoperasian yang sesuai untuk katup masuk gas untuk saluran dari perbedaan antara nilai target dan aktual untuk setiap saluran. Konfigurasi semacam ini telah diwujudkan untuk mengontrol enam saluran di PPC QUADREX. Katup saluran masuk gas yang sesuai dengan unit juga dapat disediakan.

Gas yang digunakan untuk mengukur laju impingement (tekanan parsial) harus secara alami diambil dari titik perwakilan di dalam ruang vakum. Saat mengevaluasi konstanta waktu untuk sirkuit regulasi jenis ini, penting untuk mempertimbangkan semua aspek waktu dan tidak hanya propagasi sinyal listrik dan pemrosesan dalam spektrometer massa, tetapi juga konstanta waktu teknologi vakum dan kecepatan aliran, seperti yang digambarkan pada Gambar 4.17. Konverter tekanan atau saluran masuk gas yang dipasang secara tidak menguntungkan yang bergabung dengan katup kontrol dan bejana vakum akan memberikan kontribusi yang sangat besar terhadap konstanta waktu secara keseluruhan. Secara umum, lebih baik menetapkan rasio S/N yang menguntungkan dengan sinyal besar (yaitu, melalui diafragma saluran masuk dengan bukaan besar) daripada dengan periode integrasi yang panjang pada setiap saluran. Berbeda pada Gambar 4,18 adalah efek peningkatan tekanan dan memperpanjang waktu integrasi pada kemampuan deteksi sinyal. Dalam gambar a, b, dan c, hanya periode integrasi yang dinaikkan, dari 0,1 hingga 1,0 dan 1,0 detik (dengan demikian dengan faktor keseluruhan 100), masing-masing. Sebagai perbandingan, dalam urutan a-d-e-f, pada waktu integrasi konstan, total tekanan dinaikkan dalam tiga langkah, dari 7,2 · 10 ^-6 mbar hingga 7,2 · 10 ^-5 mbar (atau hanya dengan faktor 10 secara keseluruhan).

Gambar 4,17 Saham parsial untuk kendala waktu secara keseluruhan

Gambar 4,18 Meningkatkan rasio sinyal-kebisingan dengan meningkatkan tekanan atau memperpanjang waktu integrasi

Pemeliharaan

Masa pakai katode

Masa pakai katode sangat bergantung pada sifat muatan. Pengalaman menunjukkan bahwa produk periode pengoperasian dikalikan dengan tekanan pengoperasian dapat berfungsi sebagai ukuran untuk pemuatan. Tekanan pengoperasian yang lebih tinggi (dalam kisaran 1 · 10 ^-4 hingga 1 · 10 ^-3mbar) memiliki efek yang sangat merusak pada masa pakai, seperti pengaruh kimia tertentu, misalnya refrigeran. Penggantian katode cukup mudah, berkat desain sensor yang sederhana. Namun, sebaiknya gunakan kesempatan ini untuk mengganti atau setidaknya membersihkan seluruh sumber ion.

Penyeimbangan sensor

Penyeimbangan sensor pada sumbu massa (sering secara keliru disebut sebagai kalibrasi) saat ini dilakukan dengan cara yang sangat mudah menggunakan perangkat lunak (misalnya, SQX, Transpector-Ware) dan dapat diamati langsung di layar. Tentu saja, tidak hanya pengaturan sepanjang sumbu massa akan ditentukan di sini, tetapi juga bentuk garis, yaitu resolusi dan sensitivitas ( lihat halaman Spesifikasi dalam spektrometri massa ).

Membersihkan sumber ion dan sistem batang

Sensor hanya perlu dibersihkan dalam kasus khusus jika sangat kotor. Biasanya cukup untuk membersihkan sumber ion, yang dapat dengan mudah dibongkar dan dibersihkan. Sistem batang dapat dibersihkan dalam pencucian ultrasonik setelah dilepas dari konfigurasinya. Jika pembongkaran sistem tidak dapat dihindari karena kotoran yang sangat keras, maka penyesuaian batang yang diperlukan setelahnya harus dilakukan di pabrik.

Blog & Wiki Evaluating spectra Vacuum Fundamentals