用于監(jiān)測RTP快速退火爐氧含量的高溫氧氣分析儀

RTP快速退火爐是一種高溫熱處理設(shè)備，將晶片快速加熱到設(shè)定溫度（超過1000℃的高溫狀態(tài)），進行短時間快速熱處理的方法，從而控制材料的微觀結(jié)構(gòu)的可控調(diào)節(jié)和物理性能的改善。廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、光電子、納米材料等領(lǐng)域的研究和生產(chǎn)中，可以幫助人們更好地了解材料的本質(zhì)和開發(fā)出更的新材料。

退火爐其工作原理是將樣品放置在爐膛中，在惰性氣氛下進行快速加熱和冷卻?？焖偌訜峥梢酝ㄟ^電阻加熱、激光輻射等方式實現(xiàn)，通常需要幾秒鐘到幾分鐘的時間。然后，樣品會在幾毫秒內(nèi)被強制冷卻至室溫，以限制材料結(jié)構(gòu)的再生長和晶粒的長大。這種快速退火過程可以促進晶體的非平衡狀態(tài)，從而改變其物理性質(zhì)，例如提高導(dǎo)電率、硬度和耐腐蝕性等。為此值得注意的是在退火爐工作時，爐內(nèi)處于正壓狀態(tài)且氧含量幾乎為零，這是為了防止外界空氣進入。另一方面由于爐內(nèi)氧分壓不足，空氣中的氧還是會少量擴散到爐內(nèi)。當退火爐內(nèi)的氧含量出現(xiàn)異常時，可能源于以下幾種原因：

（1）預(yù)熱段入口密封棍密封性能不足或密封氮氣效果欠佳；

（2）加熱爐輻射管出現(xiàn)燒穿現(xiàn)象，導(dǎo)致加熱段氧氣含量上升；

（3）冷卻段循環(huán)風機入口處及相關(guān)管道閥件存在漏氣現(xiàn)象，如軸承、儀表接口、管道與爐壁法蘭處。

因此在退火爐生產(chǎn)過程中，氣體成份的變化，直接影響產(chǎn)品的品質(zhì)，通常需要采取微量氧氣分析儀，常量氧氣分析儀、露點儀分析儀監(jiān)測工業(yè)過程中的氣氛變化，通過PLC控制連鎖，控制系統(tǒng)進行配合后，將成分參數(shù)與其他參數(shù)綜合進行分析處理，會更容易提高調(diào)解品質(zhì)，達到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗的目的。通過氧氣分析儀不間斷的測定爐膛內(nèi)的氧氣含量，以便及時發(fā)現(xiàn)問題，迅速采取相應(yīng)的措施、杜絕事故的發(fā)生。分析系統(tǒng)分別對鍍鋅退火爐的預(yù)熱段、加熱段、噴冷段、的微量水、常量氧、常量氫、微量氧進行分析。工采網(wǎng)提供的一款英國SST高溫氧氣分析儀–OXY-Flex供電電壓為24V，有多種輸出∶4~20mA,0~10VRS232，適用于不易接觸到氣體的測星場合或封閉系統(tǒng)，如通風管道，煙道和容器里。

普通溫度型氧氣分析儀OXY-FLEX-X系列用來測量空氣或惰性氣體里氧氣濃度，氣體溫度范圍是-100到+250℃;高溫系列氧氣分析儀OXY-FLEX-X-H 系列是用來測量空氣或惰性氣體里氧氣濃度，溫度范圍是-100到+40OC。這類產(chǎn)品特別適用于不易接觸到氣體的測量場合或封閉系統(tǒng)，如通風管道，煙道和容器里。其次SST系列氧傳感器并不是直接測量氧氣濃度，而是待測氣體里的氧分壓值。為了直接輸出氧氣濃度，氧氣分析儀OXY-FLEX必須在空氣里或者已知特定參考濃度的氣體里進行標定。標定或重參考可以讓標定輸入端連接GND實現(xiàn)，并監(jiān)測數(shù)字周期輸出狀態(tài)或看板子綠燈狀態(tài)。標定過程中，輸出可以自動標定為一個固定參考值或通過改變電位器值手動標定為任何輸出值。固定參考值出廠默認為20.7%為普通大氣里標定值;標定值也可以在已知參考濃度氣體里通過RS232接口設(shè)置標定。標定值一直保存。再次說明，自動或手動標定可以用戶設(shè)置。正常的標定去除了應(yīng)用中和大氣壓力變化所造成的影響，也排除了傳感器工作最初幾百個小時內(nèi)可能發(fā)生的漂移問題。

審核編輯 黃宇