點擊右側(cè)免費下載PDF完整版標準文件：GBZ 42625-2023 真空技術(shù)真空計用于分壓力測量的四極質(zhì)譜儀特性.pdf
本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。
本文件等同采用ISO/TS20175：2018《真空技術(shù)真空計用于分壓力測量的四極質(zhì)譜儀特性》。
文件類型由ISO的技術(shù)規(guī)范調(diào)整為我國的國家標準化指導性文件。
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本文件由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出。
本文件由全國真空技術(shù)標準化技術(shù)委員會（SAC/TC18）歸口。
本文件起草單位：北京衛(wèi)星環(huán)境工程研究所、中國航天科技集團有限公司第五研究院第五一O研究所、上海精密計量測試研究所、重慶云海機械制造有限公司、沈陽匯真真空技術(shù)有限公司、湖南維格磁流體股份有限公司、沈陽真空技術(shù)研究所有限公司。
本文件主要起草人：孫立臣、任國華、崔寓淏、周雪茜、成永軍、孫雯君、趙瀾、肖寅楓、翁俊、倪博、唐俊聰、王帆、言繼春、王功發(fā)、王莉娜、閆榮鑫、李唯丹、郭崇武、韓琰、劉恩均、竇仁超、張子罡、李征、陳聯(lián)、管保國、宋青竹、蘇玉萍、王玲玲。
四極質(zhì)譜儀(QMS)現(xiàn)在不僅用于真空技術(shù)中的泄漏監(jiān)測和殘余氣體分析，而且作為工業(yè)過程中的一種儀器，用以提供例如物理、化學氣相沉積和腐蝕等過程中的定量分析和工業(yè)過程控制。
在EUV光刻、半導體和醫(yī)療行業(yè)，放氣率是真空元器件的重要特性，這些放氣率的定量測試也采用四極質(zhì)譜儀。全壓力、混合氣體的組成、QMS的設(shè)置和以往使用情況等，均會對QMS的測量信號、不確定度和應(yīng)用產(chǎn)生顯著的影響。因此，對所有可能應(yīng)用場景下的QMS進行校準是不現(xiàn)實的，而要根據(jù)QMS使用時的特殊條件或者標準條件進行校準。本文件就是用以確定這些校準條件。
為了確保使用者能夠比較不同品牌的QMS制造商，并正確使用QMS，也需要對這些條件進行標準化。
本文件為QMS的一些重要應(yīng)用，提供了標準化的校準程序。這些程序節(jié)選自2013年開展的國際項目EMRP（歐洲計量研究項目)IND12的研究成果。該項目在研發(fā)過程中，調(diào)研范圍涉及了四極質(zhì)譜儀的制造商、經(jīng)銷商以及用戶。
1.范圍
本文件規(guī)定了四極質(zhì)譜儀的特性，該質(zhì)譜儀的離子源為電子轟擊型，原子的質(zhì)荷比(m/x)小于300。
本文件不適用于配有其他類型離子源的四極質(zhì)譜儀，比如化學電離型離子源、光電離型離子源或場電離型離子源，也不適用于分析測量較大質(zhì)荷比(m/x)的四極質(zhì)譜儀，它們主要用于檢測有機材料。
根據(jù)已出版的文獻可知，四極質(zhì)譜儀的計量特性依賴于儀器的設(shè)置、總壓力和混合氣體成分，因此，對所有應(yīng)用狀況下的四極質(zhì)譜儀進行校準是不現(xiàn)實的。本文件中規(guī)定的特性方法包括真空系統(tǒng)的連續(xù)泄漏監(jiān)測、采用示蹤氣體的漏率測量、殘余氣體分析和材料放氣率測試。使用者能選擇適合自身需求的特性方法，其他應(yīng)用情況也能參照本文件的特性方法。
已知四極質(zhì)譜儀部分參數(shù)的穩(wěn)定性較差，尤其是靈敏度。因此，已校準參數(shù)，當需要精度更高時，仍需反復再校準。實際工況下，只能現(xiàn)場校準。因此，本文件不僅描述了校準實驗室或者國家計量機構(gòu)能如何校準四極質(zhì)譜儀，并直接溯源到國際單位制（SI)，而且描述了如何能在現(xiàn)場檢查和維護已校準參數(shù)。根據(jù)其物理原理，四極質(zhì)譜儀需要高真空環(huán)境。通過減小進氣尺寸或通過特殊離子源與分流泵相結(jié)合，四極質(zhì)譜儀的操作范圍能擴大到更高的壓力，直至大氣壓力。但是，本文件不適用于采用分流抽氣技術(shù)的四極質(zhì)譜儀。因此，本文件中四極質(zhì)譜儀入口處的壓力范圍不超過1Pa。
本文件未規(guī)定制造商或者經(jīng)銷商宜如何調(diào)整四極質(zhì)譜儀的初始參數(shù)，這些初始參數(shù)主要用來提供一個準確的m/z、恒定的質(zhì)量分辨本領(lǐng)或恒定的傳輸概率，這是設(shè)備的基本參數(shù)。反之，本文件默認有一個制造商提供的參數(shù)重調(diào)程序，使用者能在現(xiàn)場重新調(diào)整參數(shù)。該程序旨在確保四極質(zhì)譜儀的特性參數(shù)均處于最優(yōu)狀態(tài)。本文件旨在讓使用者通過其四極質(zhì)譜儀獲得最佳的計量效果。調(diào)查得知，多數(shù)情況下，能在“掃描模式”下獲得這種效果。柱狀圖也可表現(xiàn)出足以滿足要求的計量特性，這取決于所用軟件，該軟件用于評定四極質(zhì)譜儀采集的數(shù)據(jù)。
然而，在質(zhì)量刻度上，峰值位置的偏移導致離子流變化，這會在質(zhì)譜圖上引入額外的不確定度。因此，掃描模式更優(yōu)于本文件中的大多數(shù)測量程序。本文件的目的不是確定每個四極質(zhì)譜儀的全部參數(shù)。然而，如需給定或要測量本文件中的參數(shù)值(例如，用于檢驗測試)，則有必要按本文件規(guī)定的程序執(zhí)行。本文件假定用戶熟悉四極質(zhì)譜儀的操作，以及高真空、超高真空技術(shù)。
2.規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過本中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。
GB/T34873-2017真空計 與標準真空計直接比較校準（ISO3567：2011，IDT）ISO14291 真空計 四極質(zhì)譜儀的定義與規(guī)范（Vacuum gauges-Definitions and specificationsfor quadrupole mass spectrometers)
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