材料单一气体放气率的测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及材料单一气体放气率的测试装置及方法，装置包括：第一真空室；第一测试室和第二测试室，相对于第一真空室对称的设置，分别与第一真空室连通；第二真空室，通过具有第一阀门的第一线路和第一测试室连接，通过具有第二阀门的第二线路和第二测试室连接；第一质谱仪和第二质谱仪，分别连通第一真空室和第一测试室。将待测材料放入第二真空室，抽真空；分别测量打开第一阀门，关闭第二阀门；关闭第一阀门，打开第二阀门时第一真空室和第一测试室的压强，取出待测材料，再测上述两种情况压强，计算各气体放气率。通过质谱仪可以检测出材料释放的各气体的成分并确定各气体的压强值，计算各气体的放气率，同时能够保证计算结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及真空测量领域，尤其涉及材料单一气体放气率的测试装置及方法。
技术介绍
文献“Hydrogen outgassing mechanism in titanium materials.Applied Surface Science,2011(258):1405-1411”，中介绍了真空容器内表面镀钛膜后材料放气特性的测试。采用的测试方法为小孔流导法(Orifice throughput method)，该方法是通过利用两支电离规测量小孔前后上下游室的压力，根据材料在真空环境下释放的气体在管道中的流量来计算放气率。小孔流导法的优点是测量方法简单，克服了静态升压法中气体吸附的影响，是目前应用较为普遍，精度较高的一种测试方法。这种方法的不足之处是测得的放气率实质上是材料等效氮的总放气率，无法测量材料所放出的各种单一气体的放气率，且测量结果的不确定度较大，难以延伸测量下限。主要原因是：电离规对不同气体的修正因子不同，不同气体的流导值也不相同，所以，当采用电离规测量总压力来测试材料放气率时会带来一定的误差，而且，真空规的吸放气和不同真空规的差异性等本底因素给材料放气率测量带来的影响也无法消除。
技术实现思路
在下文中给出关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。本专利技术提供一种材料单一气体放气率的测试装置及方法，通过这种测试装置和方法可以测试出材料释放的各种气体的单一放气率，并且保证测量值准确。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种材料单一气体放气率的测试装置，包括：第一真空室；第一测试室和第二测试室，相对于所述第一真空室对称的设置，并分别与所述第一真空室连通；第二真空室，通过具有第一阀门的第一线路和所述第一测试室连接，通过具有第二阀门的第二线路和所述第二测试室连接；第一质谱仪和第二质谱仪，分别连通所述第一真空室和第一测试室。另一方面，本专利技术还提供一种基于上述装置的材料单一气体放气率的测试方法，将待测材料放入所述第二真空室，然后将第一和第二真抽真空；打开第一阀门，关闭第二阀门，通过第一质谱仪和第二质谱仪记录第一测试室内各气体的第一压强P1n和第一真空室内各气体的第二压强P2n；关闭第一阀门，打开第二阀门，通过第一质谱仪和第二质谱仪记录第一测试室内各气体的第三压强P1n’和第一真空室内各气体的第四压强P2n’；取出放入所述第二真空室内的所述待测材料，将第一和第二真抽真空；打开第一阀门，关闭第二阀门，通过第一质谱仪和第二质谱仪记录第一测试室内各气体的第五压强P1n”和第一真空室内各气体的第六压强P2n”；关闭第一阀门，打开第二阀门，通过第一质谱仪和第二质谱仪记录第一测试室内各气体的第七压强P1n’”和第一真空室内各气体的第八压强P2n’”；根据所述第一质谱仪和第二质谱仪测量数据计算各气体放气率q1n。相比于现有技术，本专利技术的有益效果在于：通过质谱仪可以检测出材料释放的各气体的成分，并确定各气体的压强值，由此计算各气体的放气率，同时能够保证计算结果的准确性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术材料单一气体放气率的测试装置的示意图。图2为本专利技术材料单一气体放气率的测试方法的流程图。附图标记：1-第一真空室；3-第二连通孔；4-第二测试室；5-第一测试室；6-第一连通孔；7-第一压力计；8-第一质谱仪；10-第二质谱仪；12-第一阀门；13-第二阀门；14-第二压力计；15-第二真空室；16-待测材料。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在本专利技术的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本专利技术无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术以下各实施例中，实施例的序号和/或先后顺序仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。本专利技术提供一种材料单一气体放气率的测试装置，参见图1包括：第一真空室1、第二真空室15、第一测试室5、第二测试室4，其中，第一测试室5和第二测试室4相对于第一真空室1对称的设置，并且与第一真空室1连通。这里第一测试室5和第二测试室4只要相对于第一真空室1对称，其设置的位置可以是与第一真空室1分离，通过管路连接，也可以是与第一真空室1一体连接。第二真空室15分别与第一测试室5和第二测试室4连接，并且可选择与第一测试室5和第二测试室4连通或者断开，这通过第一阀门12和第二阀门13实现，即在第二真空室15通过第一线路、第二线路分别和第一测试室5、第二测试室4连接，第一线路和第二线路上分别设置阀门（第一阀门12和第二阀门13）。本专利技术的测试装置还包括第一质谱仪8和第二质谱仪10，分别连通第一真空室1和第一测试室5，该质谱仪可以检测第一真空室1和第一测试室5内的各种气体成分，以及各种气体的压强。应该理解，第二真空室15是用于存放待测材料16的，待测材料16在第二真空室15内会释放气体，释放的气体会通过第一线路进入第一测试室5和第一真空室1，当然，第一真空室1和第一测试室内的各种气体成分，包括装置本身释放的气体，也包括第二真空室15内待测材料16释放的气体，因此可以通过第一阀门12和第二阀门13，改变第二真空室15与第一测试室5、第二测试室4、第一真空室1的连通状况，测量多组数据，进行计算分析，最后得到单一气体的放气率。上述...

【技术保护点】
一种材料单一气体放气率的测试装置，其特征在于，包括：第一真空室；第一测试室和第二测试室，相对于所述第一真空室对称的设置，并分别与所述第一真空室连通；第二真空室，通过具有第一阀门的第一线路和所述第一测试室连接，所述第二真空室还通过具有第二阀门的第二线路和所述第二测试室连接；第一质谱仪和第二质谱仪，分别连通所述第一真空室和第一测试室。

【技术特征摘要】
1.一种材料单一气体放气率的测试装置，其特征在于，包括：
第一真空室；
第一测试室和第二测试室，相对于所述第一真空室对称的设置，并分
别与所述第一真空室连通；
第二真空室，通过具有第一阀门的第一线路和所述第一测试室连接，
所述第二真空室还通过具有第二阀门的第二线路和所述第二测试室连接；
第一质谱仪和第二质谱仪，分别连通所述第一真空室和第一测试室。
2.根据权利要求1所述的材料单一气体放气率的测试装置，其特征
在于，
所述第一真空室和所述第二真空室都具有排气口，所述排气口与抽气
泵连接。
3.根据权利要求1所述的材料单一气体放气率的测试装置，其特征
在于，
所述第一测试室与所述第一真空室连通的第一连通孔、所述第二测试
室与所述第一真空室连通的第二连通孔，直径相同，为5-10毫米。
4.根据权利要求1所述的材料单一气体放气率的测试装置，其特征
在于，
在所述第一真空室和所述第二真空室上，还分别连通有第一压力计和
第二压力计，分别测量所述第一真空室内和所述第二真空室内的压力。
5.一种基于权利要求1-4中任意一项所述材料单一气体放气率的测
试装置的材料单一气体放气率的测试方法，其特征在于，包括：
将待测材料放入所述第二真空室，然后分别将第一真空室和第二真空
室抽真空；
打开第一阀门，关闭第二阀门，通过第一质谱仪和第二质谱仪记录第
一测试室内各气体的第一压强P1n和第一真空室内各气体的第二压强P2n；
关闭第一阀门，打开第二阀门，通...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯焱，张伟文，董猛，成永军，盛学民，张瑞芳，马亚芳，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃;62