美国国家标准技术研究院(NIST)的质谱计校准技术

2013-05-23 任国华 兰州空间技术物理研究所

  国外对质谱计校准技术的研究工作开展的相对比较早,其中美国的质谱计校准技术是随着航天技术而发展的,从阿波罗计划到火星探测,NASA 在航天器上都搭载了不同的质谱计作为主要测量工具进行了多次探测。同时,美国真空学会在1993 年提出质谱计的四种校准方法,并建立了相应的校准装置。这四种方法分别是直接比对法压力衰减法、小孔流导法原位置校准法。真空技术网(//crazyaunt.cn/)就主要分别讲述下这四种校准方法的详细内容。

  1、直接比对法是将质谱计读数与参考标准规的读数直接进行比对,实现对质谱计的校准,其校准装置的工作原理如图1 所示。

直接比对法校准装置原理图

图1 真接对比法复位设施基本原理图

1.分压力质谱计 2.校准室 3.微调阀 4.参考标准规 5.气源 6,10.隔断阀 7,9.机械泵 8,11.热传导规 12.分子泵

  所采用个电动阀门有效控制固体联通流量,一个固体走进校正室,所采用基准价值标淮的规估测固体压差,接着和质谱计的读数实施对比校正。基准价值标淮的规推荐英文利用磁悬停定子规和电离规,基于基准价值标淮的规估测的是全压差,其准确度度与固体的种类有关的,会广泛用于一个固体在质谱计和基准价值标淮的规从叠的估测范围之内内实施校正。

  2、压力衰减法是通过小孔对压力进行衰减,以衰减后的压力作为标准压力进行校准,其工作原理如图2 所示。

压力衰减法校准系统原理图

图2 学习压力衰加减法效正系統机制图   1.分心理压力质谱计 2.调整阀 3.旁通限流孔 4,5,7,10.玻璃隔断阀 6.对比标准规定规 8.进行校正室 9.机械制造泵 11.热肌肉收缩规 12.氧分子泵 13.放气阀   在固体导入设计和校对室就直接性电容串联一名阻断阀和旁通限流小眼,当校对更加高的学习经济各种重压差差时,行停用割断阀4 和5,浏览器另存阻断阀7,使用质谱计和参考使用使用的规范规确定就直接性对比分析; 当校对更加低的学习经济各种重压差差时,停用阻断阀4 和7,浏览器另存阻断阀5,由限流小眼的衰减做用,使人校对室的学习经济各种重压差差比固体导入设计的学习经济各种重压差差低3个次数级,量测限流小眼高低上方学习经济各种重压差差,算满足限流小眼的衰减率,确认量测固体导入设计的学习经济各种重压差差,便行算校对室中的学习经济各种重压差差,并且和校对室上所接的参考使用使用的规范规确定对比分析校对。这般在就直接性量测法的基本知识上拓宽了校对低限,但也只是对过于单一固体确定校对,没有满足混和固体中各多组分固体分学习经济各种重压差差的校对。

  3、小孔流导法是以小孔流导产生的压力,作为标准压力进行校准的,原理如图3 所示。小孔流导法相对于直接测量法和压力衰减法来说,系统结构和操作比较复杂,也只能采用单一气体对质谱计进行校准。

小孔流导法校准系统原理图

图3 圆孔流导法校正模式关键技术图 1.分负担质谱计 2.校对室 3,6,7,11,14.玻璃隔断阀v4.参考资料规范规 5.人用户规范 8.人用户计 9.稍微调一下阀 10.氧气减压阀v12.空气引出系统 13.机制泵 15.热电荷转移规 16.大分子泵 17.放气阀

  4、原位置校准方法是质谱计输出已知气体流率的响应,这种方法要求校准时的抽速与使用时的抽速相同,这种方法在实验室中用的较少,主要用于现场的校准。