智能真空控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于真空控制技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種智能真空控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 自真空技術(shù)出現(xiàn)W來，真空技術(shù)的不斷進(jìn)步極大促進(jìn)了人類科學(xué)的發(fā)展，到目前 為止，無論是半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，新材料的開發(fā)，表面科學(xué)的研究，還是物理學(xué)中最尖端的離子加 速器的應(yīng)用等科學(xué)領(lǐng)域，都對(duì)真空度的要求極高，甚至在軍工武器W及宇宙探索儀器的研 發(fā)方面也離不開真空。
[0003] 例如，對(duì)于二次離子質(zhì)譜（SecondaryIonMassSpectrometry,簡(jiǎn)稱SIM巧儀， 是一種對(duì)表面靈敏的微區(qū)分析質(zhì)譜儀器。SIMS的應(yīng)用涵蓋了微電子學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)、地球 科學(xué)與宇宙科學(xué)、核科學(xué)、納米技術(shù)和生命科學(xué)等，并對(duì)上述領(lǐng)域的發(fā)展起到了越來越重要 的作用，具有不可替代的地位。
[0004] 從結(jié)構(gòu)上講，二次離子質(zhì)譜儀可W分為=個(gè)部分組成，即，離子源，離子光學(xué)系統(tǒng) 和離子質(zhì)量分析器。當(dāng)然和任何質(zhì)譜儀器一樣，二次離子質(zhì)譜儀還包括真空系統(tǒng)，離子探測(cè) 和信號(hào)記錄處理系統(tǒng)。
[0005] SIMS儀器的離子束在超高真空下運(yùn)行，超高真空是儀器的基礎(chǔ)環(huán)境，超高真空技 術(shù)是SIMS儀器是否成功的基礎(chǔ)。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于類似于二次離子質(zhì)譜儀等需要超高真空環(huán)境的設(shè)備，其所采用 的真空控制系統(tǒng)主要為手動(dòng)操作階段，具有真空度穩(wěn)定性能W及真空度精度控制有限的不 足；此外，還具有無法抵御突然停電、氣路漏氣、真空檢測(cè)部件出錯(cuò)等緊急情況的發(fā)生，因 此，當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，會(huì)給儀器造成不可從挽回的損失。另外，還具有布線復(fù)雜W及成本 高的問題。
[0007] 因此，開發(fā)有效的真空控制系統(tǒng)已經(jīng)成為需要超高真空的儀器開發(fā)亟需解決的問 題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[000引針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種智能真空控制系統(tǒng)，可有效解決 上述問題。
[0009] 本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下：
[0010] 本實(shí)用新型提供一種智能真空控制系統(tǒng)，包括：上位機(jī)、RS485控制板卡、RS232控 制板卡、真空板閥控制器GVC、放氣閥控制器WC、真空規(guī)控制器VGC、安裝在相鄰被控腔室 之間的第1真空板閥GV、用于測(cè)量每個(gè)被控腔室的真空度的第1真空規(guī)VG、安裝在被控腔 室與該被控腔室的前級(jí)真空獲取單元之間的第2真空板閥GV;其中，被控腔室的前級(jí)真空 獲取單元包括串接的分子累TP、第2真空規(guī)VG、放氣閥W和機(jī)械累RP;
[0011] 所述上位機(jī)分別與所述RS485控制板卡的一端和所述RS232控制板卡的一端連 接；
[0012] 所述RS485控制板卡的另一端分別與所述真空板閥控制器GVC的一端、所述放氣 閥控制器WC的一端、所述分子累TP和所述機(jī)械累RP連接；所述真空板閥控制器GVC的另 一端分別與所述第1真空板閥GV和所述第2真空板閥GV連接；所述放氣閥控制器WC的 另一端與所述放氣閥W連接；
[0013] 所述RS232控制板卡的另一端與所述真空規(guī)控制器VGC的一端連接；所述真空規(guī) 控制器VGC的另一端分別與所述第1真空規(guī)VG和所述第2真空規(guī)VG連接。
[0014] 優(yōu)選的，所述RS485控制板卡為PXI-8433/4控制板卡；所述RS232控制板卡為 PXI-8430/8控制板卡。
[0015] 優(yōu)選的，所述上位機(jī)通過NIMXIExpressX4光纖分別與所述RS485控制板卡和所 述RS232控制板卡連接。
[0016] 優(yōu)選的，所述真空板閥控制器GVC和所述放氣閥控制器WC的結(jié)構(gòu)相同，均包括： n路遠(yuǎn)程繼電器、n路模擬量輸入電路、24V直流電源和12V直流電源；其中，n為自然數(shù)；
[0017] 所述n路遠(yuǎn)程繼電器的輸入端與所述RS485控制板卡連接，所述n路遠(yuǎn)程繼電器 的供電端與所述24V直流電源連接，所述n路遠(yuǎn)程繼電器和所述24V直流電源共同連接到 被控閥體，用于控制被控閥體的開啟或關(guān)閉狀態(tài)；
[001引所述n路模擬量輸入電路的供電端與所述12V直流電源連接，所述n路模擬量輸 入電路和所述12V直流電源共同連接到被控閥體，用于采集被控閥體的開啟或關(guān)閉狀態(tài)； 所述n路模擬量輸入電路的輸出端連接到所述RS485控制板卡。
[0019] 優(yōu)選的，n為8。
[0020] 優(yōu)選的，所述遠(yuǎn)程繼電器為ADAM4168型號(hào)的遠(yuǎn)程繼電器；所述模擬量輸入電路 為ADAM4117型號(hào)的模擬量輸入電路。
[0021] 優(yōu)選的，還包括；不間斷電源；所述不間斷電源分別與所述上位機(jī)、所述RS485控 制板卡和所述RS232控制板卡連接。
[0022] 優(yōu)選的，所述不間斷電源為lOkVA不間斷電源。
[0023] 本實(shí)用新型提供的智能真空控制系統(tǒng)具有W下優(yōu)點(diǎn)：
[0024] 能夠全面對(duì)被控腔室的真空度進(jìn)行控制，包括：真空度獲得控制、真空度放氣保護(hù) 控制、真空度測(cè)量過程等，具有控制全面和精度高的優(yōu)點(diǎn)，從而解決了手動(dòng)控制具有的真空 度穩(wěn)定性能化及真空度精度控制有限的問題。通過配置不間斷電源，實(shí)現(xiàn)了緊急情況處理 效果。還具有真空度控制穩(wěn)定W及精確度高、布線簡(jiǎn)單W及成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0025] 圖1為將本實(shí)用新型提供的智能真空控制系統(tǒng)應(yīng)用于飛行時(shí)間質(zhì)譜儀的具體電 路原理圖；
[0026] 圖2為將本實(shí)用新型提供的真空板閥控制器GVC或放氣閥控制器WC的結(jié)構(gòu)原理 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] W下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明：
[002引本實(shí)用新型提供一種智能真空控制系統(tǒng)，采用一種全新的體系架構(gòu)，能夠?qū)π枰?超高真空環(huán)境的設(shè)備進(jìn)行真空控制，具有真空度控制穩(wěn)定w及精確度高的優(yōu)點(diǎn)。
[0029] 具體的，包括：上位機(jī)、RS485控制板卡、RS232控制板卡、真空板閥控制器GVC、放 氣閥控制器WC、真空規(guī)控制器VGC、安裝在相鄰被控腔室之間的第1真空板閥GV、用于測(cè)量 每個(gè)被控腔室的真空度的第1真空規(guī)VG、安裝在被控腔室與該被控腔室的前級(jí)真空獲取單 元之間的第2真空板閥GV;其中，被控腔室的前級(jí)真空獲取單元包括串接的分子累TP、第2 真空規(guī)VG、放氣閥W和機(jī)械累RP;
[0030] 上位機(jī)分別與RS485控制板卡的一端和RS232控制板卡的一端連接；
[0031] RS485控制板卡的另一端分別與真空板閥控制器GVC的一端、放氣閥控制器WC的 一端、分子累TP和機(jī)械累RP連接；真空板閥控制器GVC的另一端分別與第1真空板閥GV 和第2真空板閥GV連接；放氣閥控制器WC的另一端與放氣閥W連接；
[0032]RS232控制板卡的另一端與真空規(guī)控制器VGC的一端連接；真空規(guī)控制器VGC的 另一端分別與第1真空規(guī)VG和第2真空規(guī)VG連接。
[0033] 上述結(jié)構(gòu)的主要原理為；
[0034] 真空板閥GV包括兩類，一類用于實(shí)現(xiàn)各個(gè)被控腔室之間的真空隔離；另一類用于 實(shí)現(xiàn)被控腔室自身與前級(jí)真空獲取單元之間的隔離；
[0035] 前級(jí)真空獲取單元用于對(duì)被控腔室抽氣，而使被控腔室獲得高真空狀態(tài)；
[0036] 放氣閥用于對(duì)被控腔室放氣，實(shí)現(xiàn)對(duì)被控腔室進(jìn)行放氣的操作；通常情況下，儀器 一旦啟動(dòng)，除非特殊情況發(fā)生，一般不會(huì)放氣。例如，對(duì)于飛行時(shí)間質(zhì)譜而言，有兩種情況需 要啟動(dòng)放氣過程，一是在裝載待分析樣品時(shí)需要對(duì)SL腔體進(jìn)行放氣操作，二是緊急情況發(fā) 生時(shí)，如停電、真空規(guī)、分子累、機(jī)械累