ulvac氦氣檢漏儀HELIOT 900 系列技術(shù)特點(diǎn)分析
ULVAC 于 1967 年開始銷售氦氣檢漏儀 (HLD)“DLMS",然后于 1995 年使用其名為 Select Free 的有排氣系統(tǒng)技術(shù),成為第一臺全自動粗檢漏儀。自推出以來已經(jīng)過去了約 20 年。推出“HELIOT 300 系列"1),可以測試精細(xì)泄漏。
(*本文發(fā)表于2015年6月出版的技術(shù)期刊Mo.79,采訪時(shí)為最新內(nèi)容。)
自“HELIOT 300 系列"開始銷售以來,我們推出了“HELIOT 100 系列"2),它更小、更輕,適合以前沒有使用過 HLD 的客戶,以及“HELIOT ZERO"3),它是專用于自動氦氣泄漏測試設(shè)備。我們開發(fā)了一系列與應(yīng)用和通用相匹配的“HELIOT 700 系列"4)。
HLD市場已從真空、汽車、制冷、核電行業(yè)擴(kuò)展到食品、醫(yī)藥產(chǎn)品包裝行業(yè)等,測試樣品和使用方式也越來越多樣化。在這樣的市場環(huán)境下,我們開發(fā)了“HELIOT 900 系列",旨在更快地提高測量微小泄漏的基本性能并提高可用性。
圖1和圖2是“HELIOT 900系列"的外觀,表1是規(guī)格。油旋轉(zhuǎn)泵(W1 型:30 L/min,W2 型:135 L/min)和渦旋式干泵(D2 型:90 L/min,D3 型:250 L/min)與傳統(tǒng)的“HELIOT"一樣可用700系列"。正在做。此次新追加搭載排氣速度為500L/min的渦旋式干泵的半導(dǎo)體制造裝置、FPD制造裝置用D4型。排氣速度高的W2、D3、D4型標(biāo)配了移動方便的移動臺車。
使用吸槍法時(shí),連接選購的吸槍裝置即可使用,是真空法和吸槍法均可使用的二合一結(jié)構(gòu)。
技術(shù)特點(diǎn)分析
1 排氣系統(tǒng)和分析管
為了盡早開始氦氣檢漏,或在真空裝置或自動檢漏儀的檢漏中高靈敏度檢測,需要提高HLD的檢測口排氣速度。但是,如果提高復(fù)合分子泵的抽速,到達(dá)分析管的氦氣量就會減少,從而導(dǎo)致靈敏度降低的問題。
圖 3 與現(xiàn)有模型相比的泵送曲線。
在“HELIOT 900系列"中,通過提高復(fù)合分子泵氣體導(dǎo)入口的抽速和試驗(yàn)閥的電導(dǎo),實(shí)現(xiàn)了5L/sec(Ultra flow)的抽速,分鐘提高了后述的電流檢測能力,實(shí)現(xiàn)了高靈敏度的檢測。如圖 3 所示,對于約 30 L 體積的測試樣品,達(dá)到顯示 1 x 10-11 Pa?m3/sec 背景水平所需的壓力所需的時(shí)間比傳統(tǒng)的測試樣品縮短了 5 分鐘以上常規(guī)模型。我知道你是。
另外,與進(jìn)行真空裝置的泄漏試驗(yàn)時(shí)一樣,在腔室中產(chǎn)生模擬泄漏,一邊用真空泵對腔室進(jìn)行排氣一邊連接HLD,約1/5成為可檢測的。圖4為“HELIOT 900系列"的排氣系統(tǒng)示意圖。
配備長期使用的無選擇排氣系統(tǒng),但沒有標(biāo)準(zhǔn)模式和高靈敏度模式之間的切換。(連接壓力:2Pa)具有3種流量,可以測量從大泄漏到微小泄漏。通過檢查啟動流程,啟動時(shí)間減少到 5 分鐘或更少,包括校準(zhǔn)操作,以及 2 分鐘或更少,沒有校準(zhǔn)。
通過從常規(guī)位置改變校準(zhǔn)泄漏閥和校準(zhǔn)泄漏之間的排氣管路,可以抑制連續(xù)操作期間背景的升高。此外,新增加的D4型配備了粗抽閥,可以進(jìn)一步縮短抽空測試對象所需的時(shí)間。
我們還審查了所使用的組件,從過去使用過的組件開始。用于壓力監(jiān)測的皮拉尼真空計(jì)采用新開發(fā)的“SPU" 5),壓力信號通過數(shù)字通訊傳送至主板。對于W1型前級泵,我們采用了ULVAC KIKO的“GHD-031",由于磁耦合結(jié)構(gòu),使用壽命長,軸封不會漏油。
此外,油霧收集器作為標(biāo)準(zhǔn)配置包含在內(nèi)。分析管內(nèi)裝有電極,可防止分析管內(nèi)部臟污或高壓時(shí)產(chǎn)生的二次電子撞擊離子收集器,從而實(shí)現(xiàn)可靠的測量。
此外,還提供“氫氣測量模式",與傳統(tǒng)型號一樣,可以將氫氣用作示蹤氣體。
圖 4 真空系統(tǒng)圖。
2為了測量微小電流檢測電路的微小泄漏,必須準(zhǔn)確測量微小離子電流,這與電離真空計(jì)5)和殘余氣體分析儀6)一樣,是決定HLD性能的重要因素之一。
本次開發(fā)是在微小電流檢測電路板上安裝微型計(jì)算機(jī),與信號測量直接相關(guān)的采樣、濾波、量程切換、輸出值計(jì)算等,大多不依賴于主板進(jìn)行。改變了傳輸方式,采用數(shù)字通訊方式向主板發(fā)送數(shù)據(jù)。
運(yùn)算放大器和 AD 轉(zhuǎn)換器與以前的型號相比性能有了很大提高,通過直接將運(yùn)算放大器的輸出轉(zhuǎn)換為 AD,現(xiàn)在可以捕獲具有高信噪比和最小可檢測泄漏量的信號為 5 x 10。它可以檢測小至 -13Pa?m3/sec 的泄漏。
此外,通過根據(jù)要測量的電流值設(shè)置移動平均數(shù)(濾波),可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對泄漏量的響應(yīng)速度和降噪。FAST、NORMAL 和 SLOW 可用作過濾模式,并且可以根據(jù)應(yīng)用進(jìn)行設(shè)置。
此外,通過簡化電路和減少零件數(shù)量,我們成功地通過將過去使用的印刷電路板的數(shù)量減少到一個(gè)來降低成本和小型化。
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