氣體輸送管道質量的評價

高純工業氣（qì）體有多種供應方（fāng）式，根據生產規模和用氣要求有現場製氣，管道輸送供氣，槽車輸送供氣或鋼瓶組輸送供氣等方法，係統的正確選材與安裝，對確保輸送氣體的質量是至關重要的。除對管道係統進行必要的宏觀檢查外，最重要的是對管道係統進行純度、水分、潔淨度的檢測。

對純度、水分、潔淨度的檢測，是對高純、超純管道係（xì）統驗收的三項基本內容。通常（cháng）的做法是通過測定試驗用本（běn）底氣體在管道（dào）係統始末端三項指標的變化來反（fǎn）應管道接口與焊接的嚴密性、管道材料的防滲透性和管壁受氣流（liú）的衝刷影響。純度檢測（cè），主要是對高純試驗氣（qì）體通過管道係統後，氣體本身純度的變化，即對氧、氮、二氧化碳等微量雜質的滲透情況進行檢測（cè），基本方法有原電池法、氣相色譜法等。水分檢測，即對管道（dào）氣體中的（de）水分雜質進行測定，目前多采用露點法、電容法、電解法等。潔淨度檢（jiǎn）測，是通過對氣體輸配（pèi）係統中汙染物粒子的測定來判斷管路內壁（bì）是否潔淨，主要采用光散射（shè）法、膜過慮法進行檢測。

一．純（chún）度檢測

隨著現代工業和半導體技術的飛速發展，各行各（gè）業對氣體純度的要求越來越高。一般（bān）把氣體分為大宗氣體(Bulk Gas)和特種氣體(SpecialGas)兩（liǎng）種。大宗氣體一般是指（zhǐ）集中供應且用（yòng）量較大的氣體，如O₂、Ar、H₂、He、N₂；特種氣體則是指那些在特定領域中應用的，對氣體有特殊（shū）要求的純氣，高純氣或由高純單質氣體配製的二元或多元混合氣（qì）等，如NF₃、SF₆、AsH₃等。針對（duì）不同氣體，對其雜質種類（lèi）和含量有不同要求，如下表所示：

於氣體純度的（de）檢測，一般（bān）采用配備（bèi）各種檢（jiǎn）測器(TCD、FID、DID、FPD、ECD、MSD)的氣相色譜儀對氣體中的各類雜質進行分析（xī），各雜質所用檢測器類型與檢出限（xiàn）如表二（èr）所示。

二.水分檢測

水基本上（shàng）是所有高純氣體中的有害雜質，一般要求在ppm級的管路係統中，要求管道係統末端不（bú）應超過始端（duān）含水量的1.1倍。而在ppb級的管路係統，末端含水（shuǐ）量變化不得大於10ppb。一般常用（yòng）的檢（jiǎn）測儀器有（yǒu）美國Teledyne Analytical Instruments公（gōng）司的電容式（shì）水分分（fèn）析（xī）儀（用於ppm級的管（guǎn）路係統（tǒng）檢測）和美國Tiger Optics公司采用光（guāng）腔衰蕩光譜法的痕量水分分析儀（用於ppb級的管路係統檢測），部分水分分析儀器信息如表（biǎo）三與圖一所示。

三.潔淨度檢測

對管（guǎn）道潔淨度的檢測是一項困難的工作。根據目前半導體企業的實際生產情況和檢測（cè）要求，可將氣體中的固體雜質分（fèn）為（wéi）兩類，一類為金屬固體（tǐ）雜質，一類為非金屬固體雜（zá）質。在不需要精確計量的情況下，可以用顆（kē）粒度測試來（lái）對氣體（tǐ）係統的潔淨度（dù）進行評價。

顆粒度檢測常用的儀器有（yǒu）美國LIGHTHOUSE公司的塵埃粒子計數器和（hé）美國PARTICLE MEASURING SYSTEMS公司的高壓激光粒子計數器和美國TSI公司生產的（de）粉（fěn）塵檢測儀（yí）等（děng）。針對金（jīn）屬雜質的測（cè）試則需要對氣體樣品（pǐn）進行前處理，然（rán）後（hòu）用電感耦合等離子質譜（pǔ）儀對金（jīn）屬雜質進行（háng）定量。潔淨度檢測部（bù）分（fèn）相關（guān）儀器信息如（rú）表（biǎo）四與圖二所示。