采用环形感压薄膜的MEMS电容薄膜真空规设计

感压薄膜的结构改良能有效改善MEMS电容薄膜真空规的压力-电容输出特性。为解决MEMS电容薄膜真空规宽量程与高灵敏度相矛盾的问题,设计一种环形结构的感压薄膜,利用有限元的方法分析对比5种环形结构的感压薄膜在不同压力下的变形与应力分布情况。分析认为,同心圆结构的感压薄膜具有最优异的性能,同等感测面积情况下真空规的压力-电容线性输出测量上限能从圆片结构的1.1×103 Pa延伸到同心圆结构的1.2×104 Pa,圆片结构感压薄膜的真空规在1～800 Pa区间内的压力-电容输出非线性度为3.9%,灵敏度为10.1 fF·Pa–1;同心圆结构感压薄膜的真空规结构在1～8 000 Pa区间内的非线性度为3.6%,灵敏度为1.3 fF·Pa–1。     

电容薄膜真空规的正确使用

电容薄膜真空规的使用情况直接关系到产品的可靠性。本文从五个方面,详细分析了电容薄膜真空规在正确使用中的注意事项,从而保证了它的准确度及稳定性,提高了其使用寿命。     

感压膜片预张力对电容薄膜真空规输出特性的影响

电容薄膜真空规中感压膜片在安装时通常须先施加预张力,再固定.为研究感压膜片预张力对电容薄膜真空规输出特性的影响,以现有电容薄膜真空规为对象,基于COMSOL Multiphysics软件,建立有限元模型,得到了不同预张力下输出电容的仿真解,并与理论计算结果进行了比较,分析了预张力对输出电容的影响.同时分析了真空规线性度...     

基于Au-Si共晶键合的高灵敏MEMS电容薄膜真空规设计

为了解决真空腔电极引线导致的真空漏气,进一步拓展真空规的测量下限,提出了一种基于Au-Si共晶键合的绝压式MEMS电容薄膜真空规设计方案.阐述了该新型MEMS电容薄膜真空规的制作工艺流程、用浓硼掺杂法制备感压薄膜技术,采用阳极键合协同Au-Si共晶键合技术实现真空腔的密封.通过理论计算和构建有限元模型,针对不同宽厚比,...     

真空环境下电容薄膜规测量偏差的原因分析

在某大型航天器的调试试验中,需使用电容薄膜规(以下简称薄膜规)进行密封舱内真空度测量,结果发现薄膜规测量数据出现了较大的偏差.本文即对这一问题进行原因分析,提出在真空环境下,薄膜本底偏移量是产生偏差的最重要原因,并有针对性地采取解决措施.     

电容薄膜规的热流逸效应修正

介绍了电容薄膜规的国外研究概况、热流逸现象对真空测量的影响。并分析了实验结果与经验公式之间所存在的差异,说明了减少热流逸效应的方法。     

火星探测小型电容薄膜真空计的性能研究

目前在用电容薄膜真空计存在体积大、重量重等问题,无法满足深空探测中真空测量需求,因此设计了一种具有外形尺寸小、重量轻、工作温度范围宽等特点的小型电容薄膜真空计。在已经建立的金属膨胀式真空标准装置上对小型电容薄膜真空计的线性、稳定性、重复性等各项性能进行了反复的实验研究。实验结果表明,小型电容薄膜真空计具有良好的线性,重复性和稳定性的计算结果均能满足火星探测要求。     

电容薄膜式绝对压力变送器的发展

电容薄膜式绝对压力变送器从70年代末发展至今,以其优良的性能,逐渐成为低真空测量的主要仪表。随着工艺、技术的不断发展,在原有产品的基础上进一步开发带恒温系统产品,使仪表的性能更趋完善。为了满足用户将真空仪表用于易燃、易爆场合的特殊需要,研制成功防爆型真空仪表,达到国家《GB3836-1993》防爆标准。     

电容薄膜规热流逸效应修正方法研究

利用N2、He、Ar三种气体对三只电容薄膜规(CDG)在10-2Pa～102Pa的热流逸效应进行了研究,对实验数据进行拟合,得到每种气体在热流逸效应产生区间CDG示值压强的拟合公式,并用实验验证了公式的准确性.对实验数据和拟合公式的分析表明,CDG的校准因子在较高压强(＞102Pa)下,趋近于一个与气体种类和校准室温度无关的极限值;在较低压强(＜10-2Pa)下,趋近于一个与气体种类无关,与校准室温度有关的极限值;在这两者之间的压强范围,校准因子与气体的种类和校准室温度呈复杂的函数关系.     

温度对电容薄膜真空计测量影响的实验研究

采用了一支满量程为1333Pa的绝压式电容薄膜真空计,在金属膨胀式真空标准装置上对其进行温度变化的影响实验研究,包括在开和未开控制单元的规管恒温和温度补偿功能两种情况下环境温度变化的实验,并在实验过程中记录了电容薄膜真空计的零点漂移情况。其中,在打开控制单元的规管恒温和温度补偿功能的条件下,电容薄膜真空计测量准确度非常好。而在未打开控制单元的规管恒温和温度补偿功能的条件下,在10^-2～10^-1Pa两个量级上电容薄膜真空计的示值与标准值有较大偏差,最大偏差为36％;而在1～10^2Pa量级上电容薄膜真空计测量准确度也非常好。     

一种“绝对型”电容薄膜真空计的研制

介绍用磁控溅射制作的从大气往真空约覆盖5个量程的“绝对型”电容薄膜真空规，以及与该真空规配套的真空计的电路。该真空计测量范围为1．3～105Pd，真空规与电容信号检测电路置于同一金属壳内，以避免外界干扰。规的恒温胜温度波动小于±0．1℃，有效地降低了温度的影响。电路的非线性小于0．4％，高真空下北输出漂移小于0．1％，在13～105Pa各量程内，最大校准误差小于读数的4％。     

薄膜电容真空计电源的研究

介绍了利用交流电桥和相敏检波（PSD）原理设计的薄膜电容真空计电源的电路实施方案、主机电路结构和实测性能，对其中关键的小电容测量方法进行了深入的研究，在8h内测量，电容差值的漂移可小至10－3pF。主机结构采用微机控制和真空计模块化设计，可构成复合真空计或用于组装其他真空计。初步测试结果表明，这种真空计用单规管可以实现从大气至1Pa，覆盖五个数量级的真空度测量。     

极高真空电离规的校准实验研究

介绍了2支反磁控型冷阴极极高真空电离规和1支热阴极极高真空电离规的校准实验研究结果。实验设备是一台极高真空校准装置,实验范围为10^-9～10^-1Pa,实验气体为N2。实验结果表明,尽管2次校准结果的重复性较好,但就单次校准结果来看,每个规的灵敏度（修正因子）的最大值和最小值之间的偏差较大。因此,极高真空电离规要得到准确的测量结果,对其进行精确校准是非常必要的。     

放射性电离真空计的校准方法

主要介绍了放射性电离真空计结构、工作原理及放射性电离真空计的校准方法和校准装置,并对校准数据进行了处理。放射性电离真空计修正因子采用阿伦方差进行不确定度评定,可以提高校准的准确度,确保卫星、火箭发射的安全。     

真空计的发展概况与趋势

真空计量器具被广泛应用于各科学实验领域,种类繁多,样式各异。真空计的微型化是其主要发展趋势。概述了真空计的发展历程,重点对近年来真空计的最新发展作了梳理,并提出了某些特殊环境下真空度测量方法的构想。     

真空规原位置校准装置

介绍了一种真空规原位置校准的设备,以及原位置校准技术研究,该装置具有结构简单、实用、不确定度小等优点,同时可以满足真空规的在线原位校准。     

超高真空下小型四极质谱计的性能研究

在超高真空下对QMS200小型四极质谱计进行了实验研究。实验通过调节离子源的发射电流、聚焦电压和场轴电压,测量了质谱计灵敏度、线性以及图样系数的相应变化。实验结果表明,不同的参数设置对质谱计性能有不同的影响。文章结论对四极质谱计应用具有一定的参考价值。