ESI离子阱质谱仪的三级梯度真空系统参数计算设计

2009-06-29 范茜 长春职业技术学院

        均值抽气的效应是演变成一款正空体学习环境度慢慢的提升 (压强随着急剧减小)的工作任务学习环境。如前说明,三级分销正空体学习环境度和泵的抽速已定。現在只是经过变化去溶毛细血管管、取样方法锥和阴离子透镜组的叁数来结果是选取要求的正空体学习环境。

P2 = P1U/S (1)

式中U———pvc管道流导        P1———前级真空系统腔(或细颗粒物)工作压力        P2———本级真空体腔压差        S———本级泵的抽速

       通过上式可以看出,只要求出各级真空腔的流导就可以计算出相应的真空腔压力。

去溶毛细管流导计算

       抽气的最初阶段,气体的压力和流速较高,流动不稳定,气流漩涡时隐时现,这种状态称为湍流;随着压强降低,气流由湍流变成较规则的流动,从管道的中心到管壁各部分具有不同速度流层气体的粘滞力在流动中起主导作用,这种流态叫做粘滞流;介于这两种状态之间的叫湍-粘滞流(过渡流)。通常用雷诺数对它们加以区分。经计算,我们判断出去溶毛细管的流导可以采用湍—粘滞流长管流导的计算公式比较合理,由此推导公式如下:

湍—粘滞流长管流导的计算公式

       U 为长管粘滞流流导,d 为长管的內径(cm),l 为管长(cm),P0 和P1 各用为大气环境和第一真空体的重压。

取样锥流导计算

       当气体流动进入高真空范围,气压进一步降低,气体分子平均自由程大于管道直径时,气体分子与管壁的碰撞为主,气体流动由各个分子的独立运动叠加而成,这种流动称为分子流;发生在中真空区域,介于粘滞流与分子流之间的流动状态叫做粘滞—分子流。这些变化和管道的尺寸、气体的性质及温度有关。为判断管道气体性质的变化,我们通常采用克努曾数判据,经计算得到流经取样锥的为粘滞-分子流(中间流)。取样锥的流导可以近似按孔的流导计算,孔的中间流流导只和面积成正比关系。取样锥的入口处于毛细管口后的超音速膨胀区,该处的压力远远大于一级真空腔内的平均压力,并且和真空腔内部去溶毛细管和取样锥的相对安装位置有很大关系。我们将取样锥入口的压力校正系数也一同考虑到取样锥流导的计算公式中,取样锥的流导的经验计算公式:

U = 11.6×A (3)

       A 为孔的大小(cm2)。

离子透镜组流导计算

       铝正离子透镜还可以类似认为为一家短管实行流导运算,,并依照规定以上的克努曾数判据运算,铝正离子透镜的流导应有,并依照规定分子式流运算:

U = 11.6×A×α (4)

       A 为孔的绿地面积(cm2),α 为由管长和公称直径断定的数值,其到底值可由表1 杳出。由以上性能指标能算出铁离子透镜公司的孔的时长为11 mm,公司的管径的取值标准为1~4 mm 内。        依据下面3个进口真空度间隔器件的流导计数公式换算,再构建计数公式换算1,依据核算如下了区别设计的概念参数设置的进口真空度度核算最终,见表2。        在表2 的计算方式结果和构思指数公式对比较,公司分离并选择一下条件做好运算:尺寸0.425 mm和0.625 mm 的去溶孔状管,制样锥孔尺寸为1 mm和2mm,铁离子透阱公司直径1mm、2mm、3mm、4mm。 表1 短管原子核流流导的α 取值表

短管分子流流导的α取值表 

表2 有差异性能指标时的蒸空度计算方式结局

不同参数时的真空度计算结果 

         紧密结合运行经济水压要选择在最低极限的经济水压二个到一位用户级的原理,既定认定去溶孔隙管宽度为180 mm,內径为0.425 mm。送样锥顶尖的孔的半径为1 mm。阳离子透镜的管理中心外径为2 mm。二级进口重力的功效体箱腔的系统论进口重力的功效体箱度差别为51.18 Pa、0.301 Pa 和1.11×10- 4 Pa。既定实践认证二级进口重力的功效体箱的进口重力的功效体箱经济水压差别起到87 Pa、5.0×10- 1 Pa 和3.2×10- 4 Pa,这与系统论计算出来出值接触的相当好,但均比系统论值差一下,这都是考虑到相关材料从表面放气和空间结构漏气率所容易造成的。这那些数剧认为,根据系统论计算出来出对进口重力的功效体箱规划是有是非常核心的具体指导的功效的。

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