Kütle spektrometrisinde basınç nasıl dönüştürülür?
Ölçüm valfi ne işe yarar?
Basınç konvertörü nasıl çalışır?
1 · 10 -4 mbar'ı aşan toplam basınçta bir gaz karışımını incelemek için gazları ayırmayan basınç dönüştürücüleri kullanılmalıdır. Şekil 4,7, bu tür bir basınç dönüştürücüsünün nasıl çalıştığını açıklamaya yardımcı olmak için kullanılır:
a. Proses basıncı < 1 mbar: Tek kademeli basınç konvertörü. Gaz, moleküler akışta vakum kabından L2 iletkenlik değerine sahip bir diyaframdan geçerek "sensör odasına" (kendi yüksek vakum sistemiyle) girebilir. Moleküler akış ayrışmaya neden olur ancak bu basınç seviyesinden bağımsız olacaktır. Sensör odası ile turbomoleküler pompa arasında bulunan moleküler akışlı ikinci bir diyafram, L 2'de meydana gelen ayrışmayı telafi eder.
b. Proses basıncı > 1 mbar: İki kademeli basınç konvertörü. Küçük bir ( döner paletli ) pompa kullanılarak, gaz laminer akışı kaba vakum alanından bir kapiler veya diyafram (iletkenlik değeri L3 ) aracılığıyla yönlendirilir. Pompaya girmeden önce, yaklaşık 1 mbar'lık bir basınçta, bu akışın küçük bir kısmının tekrar moleküler akış olarak iletkenlik değeri L2 olan diyafram üzerinden sensör odasına girmesine izin verilir.
Şekil 4,7 Basınç dönüştürücüsünün prensibi (sadece tek kademeli modelde B kademesi ve iki kademeli ünitelerde A ve B kademesi)
Basınç konvertörü ve kapiler ısıtılarak adsorpsiyon ve yoğuşma nedeniyle gaz bileşiminde oluşan bir değişiklik önlenebilir.
Ölçüm ünitesinin kendisi tarafından gaz bileşimi üzerindeki etkiyi değerlendirmek için, ısıtma sıcaklığı, metal, cam ve seramik bileşenlerin malzemeleri ve yüzey alanları hakkındaki bilgilerin yanı sıra katotun malzemesi ve boyutları hakkındaki spesifikasyonlara (ve nihayetinde iyon kaynağının elektron darbe enerjisi hakkındaki bilgilere de) ihtiyaç duyulacaktır.
Kapalı iyon kaynağı (CIS)
Sensör bölmesinden veya katottan kaynaklanabilecek etkileri (örneğin, katotun ısıtılmasıyla CO-CO2 dengesinin bozulması) sınırlamak veya tamamen önlemek için birçok durumda kapalı bir iyon kaynağı (CIS) kullanılacaktır.
CIS iki bölüme ayrılır: elektronların yayıldığı bir katot odası ve gaz partiküllerinin darbe iyonizasyonu gerçekleştiği bir darbe odası. İki bölme farklı şekilde pompalanır: katot bölmesindeki basınç yaklaşık 10 -5 mbar, darbe odasındaki basınç ise yaklaşık 10 -3 mbar'dır. Vakum haznesinden gelen gaz, metal contalı, fırınlanabilir bir valf (basınç dönüştürücü, ultra yüksek vakum teknolojisi) aracılığıyla darbe haznesine geçebilir. Burada yüksek verimli iyonizasyon yaklaşık 10 -3 mbar'da gerçekleşir. Darbeyi uygulayan elektronlar katot bölmesinde yaklaşık 10-5 mbar'da yayılır ve buradan darbe bölmesindeki küçük açıklıklardan geçer. Açık iyon kaynağına göre sinyal-gürültü oranı (artık gaz) genel olarak 10 +3 veya daha fazla bir faktörle artacaktır. Şekil 4,8'de, sputter teknolojisinde tipik bir uygulama için açık ve kapalı iyon kaynakları konfigürasyonları arasındaki temel fark gösterilmektedir. CIS'in hem geometri hem de elektron enerjisi açısından açık iyon kaynağına kıyasla değiştirilmiş tasarımı (açık iyon kaynağı 102 eV, CIS 75 veya 35 eV), daha düşük bir elektron enerji seviyesinin seçildiği farklı fragman dağılım paternleri bulunabilir. Örneğin, kütlesi 18 olan argon36 ++ izotopu, 43,5 eV altındaki elektron enerjisinde tespit edilemez ve bu nedenle endüstride büyük önem taşıyan işlemler olan çalışma gazı olarak argon kullanan sputter işlemlerinde kütlesi 18 olan H2O +'nın tespitini bozamaz.
-and-closed-ion-source-(right).tif/_jcr_content/renditions/cq5dam.web.1600.1600.jpeg)
Şekil 4,8 Açık iyon kaynağı (sol) ve kapalı iyon kaynağı (sağ)
Agresif gaz monitörü (AGM) çalışma prensibi
Çoğu durumda, incelenecek proses gazı o kadar agresiftir ki, katot sadece kısa bir süre için hayatta kalır. AGM, her türlü "ters" akışın olmadığı laminar akış özelliğini kullanır. Ayrı bir AGM valfi ile kontrol edilen proseslere beslenen çalışma gazının bir kısmı, basınç konvertöründen önce TRANSPECTOR'a "temizleme gazı" olarak verilir; bu, vakum haznesine doğru bir akış oluşturur. Bu nedenle, proses gazı sadece AGM valfi kapalıyken TRANSPECTOR'a ulaşabilir. Valf açıkken TRANSPECTOR yalnızca saf çalışma gazını görür. Şekil 4,9 AGM prensibini göstermektedir.
.tif/_jcr_content/renditions/cq5dam.web.1600.1600.jpeg)
Şekil 4,9 Agresif gaz monitörünün (AGM) arkasındaki prensip
Vakum Teknolojisinin Temelleri
Vakum pompası temellerini ve proseslerini keşfetmek için "Vakum Teknolojisinin Temelleri" adlı e-Kitabımızı indirin.
Referanslar
- Vakum sembolleri
- Terimler Sözlüğü
- Referanslar ve kaynaklar
Vakum sembolleri
Vakum sembolleri
Pompa tiplerinin ve pompalama sistemlerindeki parçaların görsel bir temsili olarak vakum teknolojisi şemalarında yaygın olarak kullanılan sembollerin sözlüğü
Terimler Sözlüğü
Terimler Sözlüğü
Vakum teknolojisinde kullanılan ölçüm birimlerine ve sembollerin ne anlama geldiğine ve tarihi birimlerin modern eşdeğerlerine genel bir bakış
Referanslar ve kaynaklar
Referanslar ve kaynaklar
Vakum teknolojisinin temel bilgileriyle ilgili referanslar, kaynaklar ve daha fazla okuma
Vakum sembolleri
Pompa tiplerinin ve pompalama sistemlerindeki parçaların görsel bir temsili olarak vakum teknolojisi şemalarında yaygın olarak kullanılan sembollerin sözlüğü
Terimler Sözlüğü
Vakum teknolojisinde kullanılan ölçüm birimlerine ve sembollerin ne anlama geldiğine ve tarihi birimlerin modern eşdeğerlerine genel bir bakış
Referanslar ve kaynaklar
Vakum teknolojisinin temel bilgileriyle ilgili referanslar, kaynaklar ve daha fazla okuma
