Introduction
Le système de gaz spéciaux est un environnement précis de contrôle des gaz, qui apporte un soutien important à la fabrication de semi-conducteurs et à la recherche scientifique grâce à une logique rigoureuse et à un contrôle précis. Dans ce système, les unités de données agissent comme des "codes linguistiques", reliant divers composants pour assurer une transmission précise des informations. Aujourd'hui, nous allons vous présenter les principales unités de données du système de gaz spéciaux pour vous aider.
Unités de pression : Le facteur clé du contrôle du débit de gaz
La pression est un paramètre clé dans les systèmes de gaz spéciaux. Elle permet de contrôler le débit du gaz dans le gazoduc, de s'assurer qu'il atteint l'équipement cible à un débit approprié et de répondre aux exigences du processus en matière de stabilité et de précision de la pression. La compréhension et l'utilisation des différentes unités de pression sont fondamentales pour une gestion efficace des systèmes de gaz spéciaux. Nous allons maintenant fournir une explication détaillée de plusieurs unités de pression couramment utilisées :
– MPa (Mégapascal) : Norme de pression dans le système international d'unités, 1 MPa équivaut à une force de 1 000 000 Newtons par mètre carré. Dans le système des gaz spéciaux, le MPa est couramment utilisé pour décrire les valeurs de pression à des points clés tels que la canalisation principale d'alimentation en gaz, à l'intérieur du réservoir de stockage et à la sortie du détendeur. En raison de sa valeur modérée et de sa facilité d'intégration aux normes internationales, le MPa est devenu l'unité de pression préférée dans de nombreuses installations industrielles modernes, en particulier dans les domaines de la fabrication de semi-conducteurs et de la pétrochimie.
– PSI (Pounds per Square Inch) : Unité impériale représentant les livres de force par pouce carré, couramment utilisée dans les équipements américains. Elle joue un rôle important dans certains équipements importés dans les systèmes de gaz spéciaux.
– Barre: Dérivé du mot grec "baros", qui signifie "poids". Il est défini comme 1 bar égal 100 000 pascals (Pa). Il est couramment utilisé en Europe, où 1 bar correspond approximativement à 0,1 MPa ou 14,50377 psi. Dans le système des gaz spéciaux, le bar sert d'unité intermédiaire entre le MPa et le psi. Il facilite la connexion avec le Système international d'unités et s'interface avec certains équipements qui utilisent encore les unités traditionnelles. Cette valeur relativement petite est facile à calculer et à estimer rapidement, ce qui rend le bar très pratique dans les opérations réelles.
– atm (pression atmosphérique standard) : Utilisé pour comparer la pression atmosphérique ; 1 atm ≈ 0,101325 MPa ou 14,696 psi. Dans les systèmes gaziers spéciaux, l'atm est souvent utilisé comme unité de référence pour exprimer la pression absolue ou relative. Cela est particulièrement vrai dans des scénarios tels que l'analyse de la pureté des gaz et la détection des fuites de gaz, où le concept de "différence de pression par rapport à la pression atmosphérique" est appliqué, ce qui fait de l'atm une référence indispensable.
– kPa (kilopascal) : Il s'agit d'une unité de pression plus petite ; 1 MPa = 1 000 kPa. Dans les systèmes de gaz spéciaux, le kPa est souvent utilisé pour indiquer la régulation de la pression locale, la détection des micro-fuites de gaz et d'autres situations qui nécessitent des mesures de plus grande précision, ou pour présenter de petites fluctuations dans les changements de pression dans les rapports et les graphiques. La conversion entre kPa et MPa étant simple et intuitive, elle offre une option flexible pour exprimer les données de pression, ce qui permet d'obtenir des résultats clairs et précis.Les descriptions de l'état d'avancement des travaux pour les différentes gammes de pression.
Unités de débit : Une norme pour mesurer l'approvisionnement en gaz
La mesure précise du débit de gaz est essentielle pour la vitesse et la quantité totale de gaz fournie dans les systèmes de gaz spéciaux, ce qui affecte l'efficacité du processus, l'utilisation des matériaux et la qualité du produit final. Différentes unités de débit conviennent à divers scénarios d'application et exigences de précision dans les systèmes de gaz spéciaux. Les unités de débit suivantes sont couramment utilisées dans ces systèmes :
– SLM: Litre standard par minute, à 20°C et 1 atmosphère.
– SCCM: Centimètres cubes standard par minute, également dans des conditions standard spécifiques.
– Nm³/h: Débit normalisé en mètres cubes, pour les gaz en vrac, à 0°C et 1 atmosphère.
– L/min: Indique directement le débit volumétrique, qui doit être compris en fonction des conditions réelles d'utilisation.
Unités de concentration : Garantir la qualité et la sécurité du gaz. 
Le contrôle de la pureté des systèmes gazeux est essentiel, en particulier dans des domaines tels que la fabrication de semi-conducteurs et les expériences de recherche scientifique, où il existe des exigences strictes en matière de qualité des gaz. Assurer la pureté du gaz peut garantir la performance du processus, la qualité du produit, la sécurité de l'opérateur et prévenir la pollution de l'environnement. Les unités de concentration suivantes sont utilisées pour le contrôle de la pureté :
– ppm: Les parties par million représentent la concentration d'un certain composant dans un mélange de gaz. Dans les systèmes de gaz spéciaux, les ppm sont souvent utilisés pour décrire la teneur d'un certain composant d'impureté dans un mélange de gaz. Par exemple, la pureté de l'azote de haute pureté est indiquée par "5 ppm O₂", ce qui signifie qu'il y a 5 parties d'oxygène dans chaque million de parties d'azote. Le PPM convient aux situations où les exigences en matière de pureté des gaz sont extrêmement élevées, telles que les processus d'oxydation et de diffusion dans la fabrication de dispositifs à semi-conducteurs. Toute impureté minime peut affecter les performances de l'appareil.
– ppb: parties par milliard, est utilisé pour la détection et le contrôle des gaz à l'état de traces. Dans les cas où les exigences en matière de pureté des gaz sont extrêmement strictes, tels que la fabrication de circuits intégrés à très grande échelle et la synthèse de matériaux avancés, le contrôle de la pureté au niveau du ppb est crucial. Par exemple, la pureté de l'argon ultra-haute pureté peut être exigée pour atteindre "1 ppb H₂O", ce qui signifie que seule une partie d'eau est autorisée dans chaque milliard de parties d'argon. Le contrôle de la pureté au niveau des ppb nécessite des systèmes gaziers spéciaux dotés de capacités de purification extrêmement élevées et de méthodes de détection précises.
– %VOL: Le pourcentage de volume indique directement le pourcentage de volume d'un gaz dans un mélange. Par rapport aux ppm et ppb, le %VOL est plus adapté à la description de mélanges de gaz ayant des concentrations plus élevées.
Dans les systèmes de gaz spéciaux, le %VOL est souvent utilisé pour indiquer les proportions des composants des gaz de traitement, tels que le gaz mixte utilisé dans le dépôt chimique en phase vapeur (CVD), qui peut comprendre de l'hydrogène (H₂), du silane (SiH₄), de l'ammoniac (NH₃), etc. En outre, %VOL est souvent utilisé pour décrire la proportion de gaz diluants (tels que l'azote) dans les gaz mélangés.
Unités de température : Thermomètres pour le contrôle de l'environnement du processus
La température influe directement sur la stabilité du fonctionnement du système de gaz spéciaux et sur les propriétés du gaz. Les principales unités sont les suivantes :
– ℃ (degrés Celsius) : Celsius, qui est une unité de température internationalement reconnue.
– °F (Degrés Fahrenheit) : Fahrenheit, principalement utilisé aux États-Unis et dans les régions historiquement influencées par ce pays.
Autres unités essentielles : Le temps, la masse et la longueur
– Unités de tempsLes valeurs suivantes sont enregistrées : s (secondes), min (minutes), h (heures). Elles permettent d'enregistrer la durée de fonctionnement du système, le taux de consommation de gaz, etc.
– Unités de masseg (grammes), kg (kilogrammes), utilisés pour décrire la masse ou le poids du gaz.
– Unités de longueurLes paramètres dimensionnels sont les suivants : mm (millimètres), cm (centimètres), m (mètres), utilisés pour les paramètres dimensionnels tels que la taille et la distance des pipelines.
Conclusion
Maîtriser ces unités de base revient à disposer d'une boîte à outils permettant de gérer le système des gaz spéciaux. Les unités de données du système de gaz spéciaux constituent la base de son fonctionnement. En comprenant et en appliquant ces unités, les ingénieurs peuvent contrôler avec précision les paramètres du gaz afin de garantir l'efficacité, la stabilité et la sécurité du système.
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