SJ 2798-1987 电子级气体中颗粒的测定方法.光散射法.pdf

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1、中国电SJ2798 87 中自嚣重1987-05-18发布1988-01-01实施中华人民共和国电子工业部批准中华人民共和国电子工业部部标电子级气体中颗粒的测定方法SJ2798 87 光tA 本方法适用于电子级氢、氮、氮及其他无腐蚀性气体中颗粒的测寇。1 名词术语及方法1. 1 名词术语1 . 1 . 1 粒径一一颗粒物质由某种测远方法测出的长度名义尺寸。本标准是指与聚苯乙烯标准粒子作散射光强度的等效比较而得的综合效果，代表看某一个尺寸的范围，单位为m。1. 1. 2 颗粒度一是指单位体积气体中含有比特寇粒径大的颗粒的个数。本标准是指单位体积气体中含有粒径等于或大于0，5m的颗粒的个数，单位为

2、个/升。1.2 方法原理在一定范围内单个粒子的散射光强度与其粒径的平方成正比。光线经聚光透镜和狭成细小光束，投影在散射腔内形成一个光亮均匀的感光区。当含有颗粒的气体经散射腔通过感测量区时，颗粒物把入射光散射，散射光由吸收透镜组接收后，经光电倍增管转换为一个正比于散射光强度的电脉冲信号。电脉冲信号经过处理，最后由计数器显示出各种大小的粒和数量。当采样流量和采样时间团寇后，便可以计算出该回寇的体积内大于此粒径的粒总数，并换算成颗粒的数值。2 仪器和设2. 1 测量系统的仪器和设备应由减压调节间，缓冲瓶，光散射法粒子计数器和连接管等组成。如图1所示z、中颗粒的测定，也适用氢、放空被测气粒子计数器冲图

3、1颗粒测量系统装置2.2 减压调节间，如气体检测口原有减压调节阀，可不再安装，否则应专门安装，以证缓冲瓶内具有稳定的低气压。2.3 缓冲瓶可采用2，._，51玻璃上口瓶，使用前必须经过清洁处理。2.4 连接管道应采用内壁光滑干净，不吸尘、不掉尘、不漏气的管道，如聚四氟乙烯、电子工业部1987-05-18发布1988-01-01实施SJ2798 81 乙烯软管或内壁经抛光处理过的不锈钢管和铜管。连接管道应尽可能短。2.5 光散射法粒子计数器由气路系统，光学系统和电路系统三大部分组成。2.5. 1 气路系统由采样泵，流量调节阔，高效过滤器，缓冲盒，散射腔，气套部分和气体管道等组成。当一定流量的被测

4、气体由采样口抽入被干净的空气气套包住。道过区时，被测气体中的颗粒应不会向四周扩散而全部被检测出来。气路系统应保持气密，以防止外部颗粒侵入。气路系统应保证采样流量稳定一般流量为500ml/min，在lh之内，流随时间变化不得超过土2%。2.5.2 光学系统包括白炽灯，聚光透镜组，狭缝，接收透镜组，投影透镜组喷孔透镜，光电倍增管，光导管，遮光盘、斩波电动机等。如图2所示。2 1 、 . . 、 、 、-:.，.，.，.，.-.-一一h棋也带的g-gM叫一-f E、户，、-、，叫，4宁 . 、，a吉拉gs否ga、.、，咱SJ2798-87 如J盼飞飞飞、.、 、飞、飞、飞、飞、您阳明剧mwm也昨祺a

5、飞起、口af-aTAT、I 、剧刊斟啊剧树组桔制怒增MM吹接代每每民附44楼时、-h 、，. 、 . 飞、 都端端端n 燃惠阳唱Mt棋络站手3 统系学光散射光学系统图2SJ2798-87 由聚光透镜、狭缝、投影透镜把白炽灯发出的光形成照度一样的敏感测量区。而由襄光透镜、狭缝、喷孔透镜把通过该敏感测量区的粒子散射光，在光电倍增管上聚光。由光导管遮光盘、斩波电动机产生断续光束。供给集光用的光学系统脉冲状的散射光，调整这部分的工作状态，保持粒子计数器的粒径选择能力经常稳寇。整个光学系统的构造在机械冲击等振动下不引起变形。光源的电压要用稳压电源。2.5.3 电路系统应由电源、光电转换部分、粒子信号放大

6、测量部分和显示部分组成。2.5.3.1 仪器的电路供给电源，应采用稳压电路，电压稳寇性要高，并能在外部电压波动士10%时正常工作。2.5.3.2 光电转换部分的作用是把光学系统聚焦的散射光，转换成和光强度相对应的电信号。一般采用光电倍增管作光电转执仰。2.5.3.3 粒子信号放大测量部分，是把光电转换部分送来的电信号放大，处理、比较、鉴别出分别大于0.3m.l!in1、5p.m等的尘埃粒子信号，然后送至显示部分。2.5.3.4 用计数方式作显示部分时，是由累积选寇粒径大的粒子个数的计数器或表示计和颗粒度的显示器组成。带有时控电路的显示部分，可选择不同的采样时间。3 翻世条件3. 1 环境温度5

7、，.40.C;3.2 环境相对、温度小于80%;3.3 电源电压变化小于基准值的士100/0;3.4 仪器周围磁场强度小于397A/m; 3.5 仪器工作台振动小于5m/S2;3.5 被测气体中不应有油污，腐蚀性气体等有害杂质。4 ;测量步4.1 测量前的准备4. 1 .1 按图1所示接好测量系统，打开调节间，通气一定时间，使测量系统内的粒子达到平衡状态。4. 1. 2 接通电源，让粒子计数器经过一段规定的予热时间，使粒子计数器工作稳定。4. 1. 3 检查采样管和自净宫闭合是否完好，按下采样显示开关，调节采样阀，使采样流为规寇的数值。4. 1. 4 按下检验显示开关，进行仪器自校，并调整合格

8、。4. 1. 5 再接下采样显示开关，经过充分白净后，所有计数器计数应为零。4.2 测量4.2. 1 接通则量系统，调节采样间，控制采样流量为规寇值。调节减压调节阀，维持续冲瓶内具有稳定的较低的正压。4.2.2 为提高测量准确度，加大测量计数的采样量，一般每次测量计数的采样量至少应大于11。4.2.3 采样时间按下式计算:Q ( 1 ) R 4 SJ2798-87 式中zt -一一采样时间，单位，miggQ一采样量，单位， ; R一一采样流量，单位.l/min。4.2.4 为确保统计误差小于土10%(统计误差随粒子数平方根的倒数而变化) 样品至少应含有100颗大于0.5pm的颗粒.但是，实际上

9、不能在得100颗大于0.5m的颗粒时，可以认为颗粒度较低。为了提高大量计数的统计准确度，必须重复三次以上测定，取读数相接近的连续三次的平均阻。5计按下列公式计算颗粒度:N p ( 2 ) R t 式中:P一一颗粒度，单位，个/升zN一一显示个数平均值，单位，个.R一一果样流量，单位.l/miu, t一一，采样时间，单位，mih6 准确度和精密度为了确保统计误差小于10侈，应至少计数有100颗大于0.5m的颗粒。统计误差随粒子目平方根的倒数而变化。7幢7.1 检测报告应包括下列内容za. 检测点z气体名称:，。C. 检测日期zd. 检测者签名;e. 使用的尘埃粒子计数器型号:f 采样lIIL:m

10、:;g.现th. 计班但Zi. 检测中出现的问题1 . 颗粒度，单位为个/升。: 8注8.1 粒子计数器需具有出厂合格证。必须时应由有关单位对粒子计数器的粒径选择精度，和粒子计数精度进行校准。8.2 在粒子计数器工作的状态下，用皂膜流量计测定取样口抽入的被测气流量，进行流调整或者流量计的校正。在1h内，先后测寇两次的误差不超过2伪时，取其平均值为5 s.t 2798-87 校正阻。在各种气体对应于粒子计数器的采样流量处。有不同颜色的醒目标记。8.3 维持缓冲瓶内稳定的，较低的正压。是保证测试准确的重要措施。压力过高，不仅流量不准而且会给粒子计数器带来损害;压力过低，容易形成负压，使测试数据偏高。 明本标准由中国电子学会洁净技术学会提出。由电子工业部标准化研究所主办。本标准由北京市半导体器件试验中心周定华、杜俊英、电子工业部标准化研究所赵长春起草和修订。6