如何生产或提取出高纯氦气?
高纯氦气的生产或提取方法主要有以下几种。
一是分离法,中常含有一定量氦气,先将净化处理,去除杂质,再通过低温冷凝等技术,利用氦气沸点低(约 -269℃)的特性,使其与其他组分分离,随后多次精馏提纯得到高纯氦气。
二是空气分离法,不过空气中氦气含量(约 5.2ppm),需大规模空气分离,经深冷、吸附、膜分离等多步组合工艺,逐步富集氦气并提纯。
此外,对于一些性矿物衰变产生的氦气,可收集后采用精密提纯手段,去除性杂质等,终满足不同领域对高纯氦气纯度的严苛要求。
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在当今科技飞速发展的时代,高纯氦气在众多关键领域发挥着不可或缺的作用。
在半导体制造过程中,高纯氦气被广泛应用于芯片的光刻、蚀刻以及薄膜沉积等工艺环节。
高纯氦气作为一种惰性保护气体,能够有效防止芯片在制造过程中受到杂质的污染,确保芯片的微观结构和电学性能的高度一致性与稳定性。例如,在极紫外光刻(EUV)技术中,超纯氦气的能供应对于实现高精度的芯片图案转移至关重要,其微小的杂质含量波动都可能导致芯片出现缺陷,影响整个集成电路的性能与成品率。
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生产高纯氦气的主要方法有哪些?
生产高纯氦气主要有以下方法。
一是低温冷凝法。利用各种气体沸点的差异,将含有氦气的混合气体深度冷却,使其他气体先液化,从而分离出氦气。这种方法能获得高纯度的氦气,但设备复杂,能耗高。
二是变压吸附法。利用吸附剂在不同压力下对不同气体吸附能力的差异,在压力变化过程中选择性地吸附杂质气体,使氦气得到提纯。这种方法操作相对灵活简单,不过纯度可能稍低于低温冷凝法。
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