Método primario de calibración de medidores de presión parcial

Resumen

El vacío es una herramienta importante e indispensable para muchas aplicaciones industriales. Industrias dedicadas a la fabricación de paneles fotovoltáicos, de envasado de alimentos, realización de materiales semiconductores, son algunos ejemplos de la importancia del vacío en nuestras vidas. Actualmente existen patrones primarios capaces de medir presiones absolutas en el rango del vacío con muy buena incertidumbre con lo que es posible la diseminación de la escala de presión absoluta por debajo de la presión atmosférica para gases puros (principalmente nitrógeno) y bajo condiciones de equilibrio o estacionarias. Sin embargo, en muchos procesos industriales rara vez se trabaja con gases puros (por ejemplo, en la deposición de vapor física y química) y, a menudo se utilizan en entornos de no-equilibrio (por ejemplo, en metalización de CD¿s y DVD¿s) , donde la presión varía de forma dinámica. Por otro lado, la falta de control de la presión parcial del agua, puede producir la oxidación de superficies y crear capas de aislamiento no deseables. La industria necesita conocer y controlar el vacío. En muchas ocasiones, conocer las presiones parciales de ciertas especies de gases, son mas importantes que la determinación de la presión total. Desde hace varias décadas, la medida de la presión parcial de un gas se realiza mediante la técnica conocida como espectrometría de masas, la cual se ha convertido en un herramienta básica de diagnosis. Numerosos procesos de ingeniería, tecnología y desarrollo de productos, medicina, investigación y desarrollo . . . utilizan a menudo esta técnica. De este modo se establece una necesidad de realizar métodos de calibración de medidores de presión parcial. Actualmente, a nivel europeo, existen patrones de vacío que proporcionan trazabilidad desde rangos de presión que van desde 10-9 Pa a 10-5 Pa para gases puros en condiciones de equilibrio estáticas o fijas. Algunos institutos nacionales de metrología, INM como por ejemplo el INRIM, LNE, PTB, IMT y CMI también disponen de sistemas de generación de flujo de gas que van desde los 10/15 mol/s a 10-8 mol/s que son adecuados para la calibración de tasas de fugas estándar para el helio y algunos otros gases puros. La presente Tesis Doctoral propone un método de calibración de medidores de presión parcial o espectrómetros de masa de tipo cuadrupolar a partir de la optimización y mejora del Sistema de Expansión Dinámica del Centro Español de Metrología, basado en la calibración con gases utilizados de manera independiente y en forma de mezcla.