石英晶体微量天平说明书

QK20A 操作手册 Operations Manual
Page1-3
QK20A 控制器硬盘中。可以通过 USB 接口或网络接口将数据传送到其他
第一章 Chapter 1 开始 Getting Started
数据分析计算机，计算污染沉积量。数据采集周期可以缩短，以便在数 据分析时进行数字滤波，消除环境干扰的影响。
d f 为膜层厚度， d
膜层等效石英晶体厚度。
得到：
操作手册 第一章 QK20A Chapter 1 Operations Manual 开始 Getting Started Page1-2
f Q (
式中：
f Q 为频率变化量
f Q2 N Q
) f d f
f d f 为沉积物面密度
QK20A 操作手册 Operations Manual
Page2-2
第二章 Chapter2 控制器和探头的安装 Installing the Controller, & Sensor
安装 QK20A 控制器 Installing the Controller
QK20A 控制器可以安放在任何具有很少振动和噪声的非腐蚀性环境。 它的工作环境是：温度 15℃～35℃，湿度 20-50%。 QK20A 控制器应当安装在固定的工作台、仪器架、桌面等上面。控 制器的左侧和右侧是风扇散热面，不应有异物阻挡。控制器上侧为导热 散热面，不应摆放其他物品。
警告 CAUTION
在指定位置安装完成之前，不要打开 QK20A 探头盖。因为操作过 程容易污染探头传感器。 每套 QK20A 包含如下用品： ·四只 QK20A 探头； ·四条 QK20A 电缆(共用一套 Y27-2255 插头)； ·一台 QK20A 控制器； ·一台 QK20A 控制器电源(含电源线)； ·一台控制计算机(含显示器和电源线)； ·一条串口连接线；
fQ
式中：
N d
f Q 为石英晶体的固有谐振频率
N 为频率常数，其值为 167kHz.cm
d 是晶体厚度
从上式微分可推导出：
f Q
根据下列关系式
Nd d2
m A f d f A Q d
式中， A 为晶体被镀面积， f 为膜层密度， Q 为石英密度 2.65g/cm2，
QK20A 操作手册 Operations Manual
Page2-5
QK20A 操作手册 Operations Manual
Page1-1
第一章 Chapter 1 开始 Getting Started 工作原理 Operating Principles
QK20A 石英晶体微量天平利用了石英晶体的两个效应：压电效应和 质量负荷效应，通过测定其固有谐振频率或与固有谐振频率有关的参量 变化来监控沉积薄膜的厚度，其基本原理如下 石英晶体压电效应的固有谐振频率与厚度的关系为：
( f Q2 N Q ) 为天平常数，
QK20A 石英晶体微量天平由两个晶片组成，其中一个晶片是传感晶 片，用于接收环境沉积污染，另一个晶片是参考晶片，密封安装免受环 境污染。QK20A 测量是传感晶片与参考晶片的谐振频率的差。随着暴露 在环境中传感晶片表面沉积污染的累积，谐振频率差按比例增加。由测 量软件计算这个频率差对应的污染沉积量。 QK20A 监测分子污染过程如下： ·探头中暴露在环境中的传感晶片吸附环境的分子污染； ·设定探头的温度、采样速率等参数； ·参考晶片提供基频基准数据； ·实时时钟提供时间数据，使得用户知道污染是何时发生的。 测量数据在用户选定的时间间隔采集。当到数据采集时间时，软件启 动对传感器的数据采集。数据采集的时间也被记录。这些数据储存了
连接电缆…………………………………..…….………...… 2‐4 安装探头…………………………………..….………..……. 2‐5 探头安装提示….………………………..….……….…..… 2‐6 检查探头和控制器.…………………..….…….………... 2‐5 第三章 Chapter3：控制软件.…………………………………….………..………. 3‐1 第四章 Chapter3：数据处理.…………………………………….………..………. 4‐1 第五章 Chapter3：维护.……………………………………………...……..………. 5‐1 附录 A Appendix A：技术指标.…………………………….…………..………. A‐1 附录 B Appendix C：订购指南.…………………………….…………..……….. B‐1 附录 C Appendix C：服务指南.………………………….……………..……….. C‐1 附录 D Appendix D：型谱.………………………….……………..………………. D ‐ 1
QK20A 操作手册 Operations Manual
Page2-4
第二章 Chapter2 控制器和探头的安装 Installing the Controller, & Sensor 安装探头 Installing the Probe
在安装过程中确保传感晶片免受环境污染。
警告 CAUTION 一旦晶片暴露在空气中，QK20A 上的传感晶片将开始吸附环境的 分子污染物。为此，不要在非测试环境中打开 QK20A 探头盖。 1 确定 QK20A 探头插座方向与控制电缆上插头方向一致； 2 将控制电缆插头插入 QK20A 探头上的 10 芯插座， 注意控制电缆插 头红点标志与 QK20A 探头上红色槽方向一致； 3 根据安装支架，选择 QK20A 上的固定孔，利用真空专用固定绳将 探头安装在支架上。
QK20A 操作手册 Operations Manual
Page2-1
第二章 Chapter2 控制器和探头的安装 Installing the Controller, & Sensor
确定安装 QK20A 最佳位置 Determining the Best Location for the QK20A
QK20A 操作手册 Operations Manual
Page1-4
第二章 Chapter2 控制器和探头的安装 Installing the Controller, & Sensor 开箱检查 Inspecting and Unpacking the Shipping Box
首先检查 QK20A 包装是否破损。如果发生破损，应立即与托运人联 系。
第二章 Chapter2 控制器和探头的安装 Installing the Controller, & Sensor 连接电缆 Connecting Cables
连接电缆包括连接探头与控制器的控制电缆，以及控制器的电源电 缆。 控制电缆两端端口采用相同的型式的插头，可以互用，电缆线没有 方向性。 连接控制电缆到控制器 1 确保您接触接地设施，释放了静电； 2 将控制电缆 10 芯插头插入到控制器上四个探头插座之一， 插头上 的红点应与插座上的标红的槽方向一致。手持滚花部分，将插头推进插 座内。 连接电源线缆到控制器 QK20A 应使用任何符合中华人民共和国交流电源标准的电源，输入 电压单位为 210VAC～230VAC，50Hz，注意不能使用 110V 60Hz 美国标准 的交流电源。 1 确保您接触接地设施，释放了静电； 2 将电源电缆 3 端凹插头插入到 QK20A 控制器电源插座； 3 将电源电缆 3 端凸插头插入到墙电或接线板。
பைடு நூலகம்
第一章 Chapter 1 开始 Getting Started
产品简介 Product Overview
QK20A 石英晶体微量天平能够实时监测沉积在表面上的分子污染。 通过对物质沉积发生过程实时精确监测，QK20A 获知在洁净间和真空环 境下污染物在表面的沉积量，可以由此来定位和控制消除分子污染。 QK20A 能够在安装在敏感表面附近，沉积在敏感表面上的分子污染 也能同样沉积在 QK20A 传感器传感表面上，通过 QK20A 监测数据，可以 获得敏感表面发生的污染沉积量。 QK20A 能够实时监测 1.1ng/cm2/Hz 的质量变化，时间、频率值、温 度值等监测数据记录在计算机硬盘上。四只 QK20A 传感器探头能够与一 台 QK20A 控制器连接，硬盘容量能够记录 100 年的四台探头采集数据。 通过 USB 口、网络口，能够将 QK20A 检测的数据拷贝到其他数据处 理计算机，并进行数据分析的显示。
目录
Table of Contents 安全……………………… ……………………………………… 0‐1
第一章 Chapter 1：开始……………………… ……………………….…….……… 1‐1 产品简介…….…………………………… …………..……… 1‐1 工作原理 …………………………………….………….……. 1‐2 第二章 Chapter 2：控制器和探头安装 .……………….……………………. 2‐1 开箱检查 ……………………………..………………..…….. 2‐1 确定安装 QK20A 最佳位置 ………..………..…… 2‐2 安装 QK20A 控制器 …………………..…..……….. 2‐3
如果 QK20A 安装位置探头尽可能靠近您关注的关键敏感表面， QK20A 石英晶体微量天平监测系统会产生最准确的测量结果，安装位置选择要 求如下： ·应在打开 QK20A 探头盖前选定安装位置； ·QK20A 控制器应当位于距离探头不超过电缆线长度的位置，默认的 电缆线长度为 5 米，不同尺寸的电缆线可以订购； 大气下探头安装位置举例如下： ·操作设备的附近； ·局域小环境内部； ·空调系统进出口和压力管道附近。 真空热环境下探头安装位置举例如下： ·太阳反射器、敏感器附近； ·热沉附近； ·抽气管道出口。 记住，QK20A 是非常敏感的监测器。 ·避免 QK20A 探头和控制器处于高腐蚀性环境； ·避免把 QK20A 探头存放在分子污染高度严重的区域。