真空计种类那么多,如何选择才最好?
一、 皮拉尼真空计
1皮拉尼真空计原理
·加热电阻丝,使之升温至需要的工作温度
·由于气体粒子与电阻丝碰撞离开时带走了能量,电阻丝的温度会发生变化
·热丝的能量损失与热丝周围的气体浓度及气体成分成比例关系
2衍生出两种类型的皮拉尼规
1)稳定温度,测量施加的电压变化等效测量真空度(INFICON PSG500)
2)稳定电压,测量温度变化等效测量真空度(热偶规)
3气体的热传导,与下列提条件有关
1)气体类型
2)压力大小
4皮拉尼真空计测量范围与精度
测量范围(空气,氧气,一氧化碳,氮气):5 x 10-4至 1000mbar
精度(氮气):
1x 10-3…100毫巴 ±15%
5 x 10-4…1 x 10-3毫巴 ±50%
100 ... 1000毫巴 ±50%
5皮拉尼真空计的优特点
灯丝部分在不影响精度与速度的情况下,加以最大的保护,
大大延长了灯丝的使用寿命。
6皮拉尼真空计具体型号
·PSG050/051
·PSG100-S PSG101-S
·PSG500/500-S PSG502
·皮拉尼电容膜片复合真空计PCG400 PCG410 PCG550
1)有皮拉尼规与特制的陶瓷薄膜规合成在一起
2)两种原理的规管全过程都工作
3)100mbar—1000 mbar 使用薄膜规信号
4)1mbar– 100mbar 两规信号同时采用
5)5x10-4mbar–1 mbar 采用皮拉尼信号
6)输出的真空度信号(电压)连续,无跳跃
7皮拉尼真空计应用行业
·各种高真空泵的前级压力测量,如光伏、镀膜、等离子行业
·各种中低真空测量,如照明,冶金
·真空连锁控制,高真空计的点火开关控制,如PEG100
·PSG050可完全替代TR211,PSG051可完全替代TR216
·PCG400 PCG410(现在已升级为PCG550,PCG400/PCG410已经停产)与PSG500 基本相同,但弥补了皮拉尼规大气测量段精度不足的弱点,而且不受气体类型的影响,在真空炉,单晶炉,多晶炉,蓝宝石炉上广泛应用
·PSG100 PSG101,与PSG500/PSG050基本相同,但以为具有通讯协议功能,在大系统中应用广泛
二、电容薄膜规
CDG025D/CDG045/100/160/200
1电容薄膜规工作原理
·压力使膜片变形,变形量与压力大小成比例关系
·通过测量不同压力下的陶瓷膜片的变形量测量真空度
2电容薄膜规特点
·以可靠的超纯陶瓷传感器室为基础构成
·在严酷和腐蚀性环境中,稳定与可靠的高精度压强测量
·快速的预热和恢复时间,提高生产率
·卓越的长期稳定性,再现性和重复性
·由于电子学直接安装在传感器上,改进了温度补偿和EMC兼容性
·对环境条件变化的敏感度的降低使得测量更稳定
·快速预热在开机的一分钟内达到快速稳定和进入准备使用状态
·一键按钮: 调零功能和设点调整
·抗腐蚀超纯陶瓷传感器
·能经受数百万次压强循环周期,包括大气压冲击,无任何降低性能的迹象
·暴露大气压后快速恢复,无需隔离阀
·对蒸气介质不敏感
·先进的传感器屏蔽 (专利)延长真空计在污染的工艺过程中的使用寿命
3INFICON陶瓷技术
·陶瓷技术的优越性
1)无 “记忆” 效应 2)陶瓷无疲劳问题 3)最好的温度补偿 4)卓越的零点稳定性
·低使用成本
1)非凡的使用寿命 2)无需隔离阀
4Sky CDG025D测量范围
5加热型薄膜规
6加热型优点
·零飘极小0.1%FS/年(干净真空环境)
·更高的精度
·环境温度变换/环境压力变化/环境气流变化对精度无影响
·比工艺更快的预热启动时间’
·快速恢复时间 大气压 < 1 min within 5mV
·任意安装角度
·抗污染,可有效抵抗工艺气体或工艺产生气体的腐蚀影响
7电容薄膜规的应用
要求高的应用条件下,精确而快速的压强测量
·用于刻蚀,CVD、PVD、ALD半导体设备制造,如太阳能光伏行业的PECVD用的很多,刻蚀上一般用陶瓷型的CDG025D-X3比较多,抗污染性能比较好。一般国内用的PECVD还有多晶炉上用的MKS的电容薄膜规622A/626A/627D和INFICON的CDG025D比较多,如德国Ruth&Rau公司的PECVD设备标配产品为MKS的626B13TDE和627D01TDC1B,质量流量计用的是1179BX23CR14VSPC1 800sccm/SiH4和1179BX5CR14NSPC12000sccm/NH3,国内用的好多PECVD设备上用的是INFICON的CDG025D。
·资料贮存和显示器制造设备
·工业真空设备
·常用高精度真空测量
三、热电离规
1热电离规原理
Richardson 效应: 高温灯丝发射电子,高能量电子撞击气体分子,气体分子的一个或多个电子被撞击出去,形成带正电的离子。
1)带电离子被离子收集极捕捉收集放大输出
2)离子流的大小与气体压力成比例关系
2两种类型热电离规
3热电离型复合规
·HPG400
·BPG400/-SP/-SD/SR
·BPG402
·BCG450 B-A规,皮拉尼规,薄膜规三种型号复合在一起
4优点及应用
·BPG
■测量范围宽,一个规管覆盖13个量程5x10-10–1000 mbar
■精度高,极好的重复性5%
■灯丝材料镀钇的铱丝有极好的抗氧化能力,皮拉尼自锁保护,使灯丝并不会因突然暴露大气而烧毁。
■方便的校准调节
■注意事项:
◆对气体有选择性
◆抗污染能力弱
■普遍应用于从低到超高真空的测量
■在工业,半导体,研究行业应用广泛
BPG402
■双灯丝,大大延长使用寿命
■电离规的工作可以自定义控制
■探头备件自带校准参数,保证精度与重复性
HPG400
■电离规与皮拉尼的复合
■皮拉尼自锁保护电离规
■电离规的工作启动点可以一定范围内自定义
■简易的校准功能
■相对便宜的价格
BCG450
■可调的电离规工作起点
■极佳的重复性
■精确的大气端测量
四、冷电离规(潘宁规)
1冷电离规原理
通过气体放电方式产生电子,通过磁场使电子获得能量将气体分子电离。
2潘宁规特点与应用
·测量范围:5 x 10-9 to 1 x 10-2 mbar
·全金属密封
·无灯丝
·易清洗
·应用于普通的高真空测量
3冷规复合规MPG400特点与应用
·冷规与皮拉尼规的复合
·测量范围广: 5x10-9-1000 mbar
·易于保养清洗
·无高真空灯丝,
·应用于普通高真空测量
4冷规及复合规性能比较