Способ измерения концентрации активного газа в вакуумной системе

Способ измерения концентрации активного газа в вакуумной системе

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Саюз Советск«к

Сецналюстичеси«я

Ресну баии

< 637891 (61) Дополнительное к авт. свих-ву (22) ЗаЯвлено 140576 (2I) 2362742/18-25 (И) М. Кл. н 01 Т 9/42 с присоединением заявки Ю (23) Приоритет (43) Опубликовано151278. Бюллетень ЭЙ 46

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 531.787

{088.8) (45) Дата. опубликования описания 151278. (72) Авторы изобретения е.и. Давыдова, В. В, Дмитриев, M. c. суконник и В.A. Шишкин

/ (Vl) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ KOHDEHTPAOHH АКТИВНОГО .

ГАЗА В ВАКУУМНЫХ CHC TEMAX

Изобретение относится к вакуумной технике, точнее к способам измерения концентрации активных газов в вакуумных системах, н может быть .использовано для контроля парциального 5 содержания ряда активных газов в вакуумных технологических камерах.

Известный способ измерения общей концентрации газов в высоковакуумных системах с помощью ионизационного манометра (11 прост, но не пригоден для измерения парциального содержания газов. Использование для контроля технологических процессов, идущих с поглощением или выделением 15

rasos с концентрацией меньше общей, масс-спектрометров не всегда оправ» дано вследствие их излишней информативности, сложности обслуживания и высокой стоимости. Кроме того, количественное определение наиболее силь" но влияющих на технологический процесс газов — кислорода и углеводоро" дов представляет сложную задачу.

Известен также способ измерения концентрации активного газа одной химической природы (углеводородов) путем контроля скорости его химической реакции с нагретым острийным катодом автозлектронного проектора по З0 изменению поверхностной концентрации пиролитического углерода в ходе реакции. Это изменение регистрируется как визуально {по виду эмиссионной картины), так и путем измерения интегрального тока с острия(2) . Практическое использование известного cnocosa выявило наряду с его очевидны.ми преимуществами и серьезный недостаток, заключающийся в регистрации прибором ложного сигнала в присутствии газов (паров) иной химической природы. Изменение интегрального тока не содержит информации о химической природе вещества, взаимодействующего с катодом. Поэтому прибор регистрирует кроме контролируемого и другие вещества, взаимодействие которых с катодом приводит к аналогичному изменению тока, Исключить ложный сигнал можно лишь путем одновременного визуального контроля эмиссионного изображения.

Таким образом, этот способ недостаточно надежен и чувствителен.

Целью изобретения является увеличение чувствительности способа «,надежности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что регистрируют изменение локальиого тока с одной или нескольких граней

637891

Острия резко измен яющях эмиссию толь . тоэлек тронного проектора в качестве ко в присутствии газа одной хямичес- углеродного и кислородного кой приропЫ.С целью УвеличениЯ чУвст- манометров. Показана принципиальная вительности способа регистрируют про возможность контроля парциальных иэводную изменения тока во времени. давленийб1н,@@я с „Fe по их взаямоДля повышения надежности контроля действию с йагретым Ю,а также М„ по регистрируют дифференциальный сигнал g взаимодействию с Та.Такой контроль с двух граней, имеющих обратную по- осуществляется одним прибором (электлярность локальных сигналов. ронным проектором) с одним или нескольРазделение сигналов контролируе- кими каналами регистрации токов в сомого и постороннего газа устра- ответствующих граней — индикаторов. няет недостаток известного способа 10 Регистрация локального сигнала я дает ряд преимуществ предлагаемому. осуществляется известными методами:

Отпадает необходимость визуального 1) измерением автоэмиссии через диафконтроля эмиссонного изображения опе- рагму с помощью цилиндра Фарадея; ратором, поскольку измеряется ток с 2) измерением светового потока от

r ани спецйально выбираемой в ка- соответствующего участка экрана фоР

15 честве индикатора газа (яли пара) тодяодом или ФЭУ. данной химической природы при градуи- Использование предлагаемого споровке прибора. Такие грани-индикаторы известны для всех практически тить систему регистрации полезного важных в вакуумной технике веществ. сигнала. Показано, что относительное

Как правило, из ирательны б р ельный характер изменение величины локального сигнаодействия газа (пара) с нагревзаим ла в несколько раз больше изменения той пов р ностью Ю катода вызыва- янтегрального сигнала., . р ет накопление продуктов реакции на ый ток с ок естностей граня той поверхностью определенных гранях монокристалла, (110) увеличивается в 20 раэ пря досприводящее л водящее либо к изменению локальной Ы тяжении концентрации Углерода 9 =0,5 .в 15 аработы выхода, ли б либо локальной напоя- монослоя, а интегральный ток., р женностя электрического пол о поля Важно

Ф эа. Вце большего увеличения полезного что для газов различно и химической сигнала достигают регистрацией вместо природы грани, резко меняющие эмиссию, локального тока с грани дяфференциальразлячны. Так, например, накопление 80 ного сигнала с двух граней, имеющих углерода на поверхности нагретого Ю обратную полярность локальных сигнаувеличивают эмиссию окрестностей гра- лов. Например, при взаимодействии с ней {110) и (211), а в присутствии нагретым V4 кислорода эмиссия c граокясляющих газов О, Н О СО специ- ни ((и } увеличивается, а с окрестносфически меняется эмиссия с грани (6 ).35 ти граня (О) и г аня (110) падает. зом изме яя аздельно эмис-; Формула изобретения

1 Способ измерения концентрации сию q грани (ф ) я окрестностей грани (110) можно отделить кислородны,активного газа в вакуумных системах сигнал от у р д. от гле одного без учас1 путем контроля скорости его химической реакции с нагретым острийным автоэлектия оператора.

Определение концентрации газов тронным ка я тем что с осуществляется следующим образом. ч ния чувствительности и и ва ительно

Автоэлектронный катод пред р надежности контроля, регистрируют изочищается от поверхностных загрязнеменение локального тока с о с одной или няй прогревом, а затем охлаждается до нескольких гране остри и я резко изметемпературы накопления продукта реакщ " о в присутствии ra ции. Одновременно устанавливается по- няющих эмиссию только в при за одной химической природы. тенцяал, необходимый для получения . и о катора (нулевая точка). Регистрируя из- c a Tt"M,что,c uestIe менение тока или величину проязводно о ной 50 вительности способа регистрирую изво ную изменения тока во времени. изменения тока во времени,по градуиро" язв д ую

3. Способ по н.1, о т л и ч а ювочным кривым определяют концентрацию активного газа в вакуумной камере.

-я н ежности контроля регистрируют

Экспериментальная проверка предлагаемого технического решения не толь 55 д фф Р яф е енцяальный сигнал с двух грако подтвердила возможность автомати- ней, имеющих р ую ю ях об атную полярность ло- ческого контроля парциального содержания активных газов (углеводородов, CO О Н О) в области давлений

2i 2 2 внимание при экспертизе:

2 10 1 -5.10 Ямм рт.ст. при общем дав- 60 г . Све хвысокий ленни в технологической камере 5"10 вакуум, р, -5 Ии 1966, с. 35. ъ ф но и дополнительно 2. Авторское свидетельство выявила возможность использования ав» 9 4882б8, кл. Я 01 7 9/ 42 1973.

ЦНИИПИ Заказ 7127/43 Тираж 918 Подписное

Филиал ПЫП Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4