比表面积及孔径分析仪气路管道的选型与设计

真空静态气体吸附量的计算是获取比表面积和孔隙度等数据的根本，一套好的气路系统是保证比表面仪稳定工作的基础。无论是何种分析仪器，设计方案一定决定了这款仪器的分析能力与客户感受，对于物理吸附仪而言，分析气路的气密性、真空气阻、管路气容、气路长径比都关系到压力传感器是否能够获取最为有效的吸附量数据，而气路管道的布局和连接方式同样决定了安装与维修的难易程度，所以一台好的比表面积分析仪一定拥有一套优良的气路设计方案。

气路管道的材质一般采用不锈钢或者黄铜，现阶段前者的技术进步及材料稳定性更具优势，所以绝大多数吸附仪厂家都选择使用不锈钢管设计自己的仪器气路。最常用的两种不锈钢是304和316，两者在化学成分上的最主要区别就是316含Mo，而且一般公认，316的耐腐蚀性更好些，比304在高温环境下更耐腐蚀。理化联科旗下所有吸附仪产品的气路管道均选用高端品牌所提供的316L材质不锈钢管道。

品牌是产品性能与稳定性的保证，虽然高端品牌零配件的使用会使比表面积分析仪成本提升，但在产品性能和客户感受面前，这些都是微不足道的。PFEIFFER、FUJIKIN、CANON、VICI、世伟洛克、山特维克都为我们的产品稳定性提供保障，也使临界大孔孔径分布分析得以稳定的结果重现。

使用低品质气路管道能导致什么呢？

在物理吸附仪的使用过程中，对其性能稳定性影响最大的因素就是系统气路和仪器内部由于系统的缺陷造成的污染问题，这种污染往往会造成仪器的分析误差增加，甚至会造成仪器出现严重的故障导致运行受阻。下图是采用普通工艺生产未经过净化处理的管道所产生的污染物。绿色颗粒物为管壁脱落物。

可想而知，脱落物对于一套气密性有极高要求的真空管路何其致命！如果脱落物卡滞在气路阀门密封区（下图中的阀芯位置），真空阀门将失去闭合能力，比表面积和孔径分析将无法顺利进行。

气路管道内径越小，进行管壁净化处理的难度也就越大，对于不锈钢气路管而言，除了品牌、材质和生产工艺以外，最为重要因素就是钢管表面的处理方法，为进一步改善管道材料特性，对管道内外表面进行处理一般有四种方法：酸洗钝化(AP)、机械抛光（MP）、光亮退火(BA)和电解抛光(EP)处理工艺。通过表面处理后，管道材料的粗糙度减小，表面吸附性减弱。

理化联科仪器的核心管路采用高品质EP级不锈钢管，在此就EP工艺进行一下简单介绍，电解抛光是利用阳极处理的方式，借由电化学的原理，适当地调整电压、电流、酸液组成、以及抛光时间，不但可以使表面达到明亮、顺滑、洁净的效果，更可以提升表面的抗腐蚀性，所以是最佳的亮化表面的方法，当然其成本和技术也相应的提高不少。

比表面积分析仪气路管道的装配工艺和组装环境同样决定了气路系统的级别与品质，数控切割和激光焊接是保证气路精度和真空级别的优选工艺，十万级无尘车间装配为高端的物理吸附仪气路生产提供严格的环境支持。

真空气路是比表面仪的重要组成部分，与设计优良的电控系统、真空组件、压力采集和分析软件协同工作，确保iPore系列为用户提供高精度高效率的比表面积和孔径数据分析。