诚创带你了解实验室气路系统
实验室分析过程中需要用到的气体种类繁多,特殊气体是实验过程中必不可少的部分，我们需要对这些气体进行充分了解，提高实验过程中安全性。
供气系统概述
gong qi xi tong gai shu
实验室气路系统也称实验室集中供气系统，集中供气是指为实验室提供稳定、安全、可靠的所需气体系统；它包括气源、气体传输管道、气体控制和调节设备以及储气设备等部分；是实验室基础设施的重要组成部分，为实验室科研工作的顺利进行提供必要的条件。
适用
适合于各种高等院校、科研院所、检验检测类实验室用的气体供应系统，使用的气体一般为纯度较高的惰性气体以及部分毒腐、易燃易爆气体。
供气系统设计原则
gong qi xi tong she ji yuan ze
1. 安全可靠性： 供气系统设计应遵循安全第一的原则，确保供气稳定、可靠，避免因气体中断或安全事故对实验进程和人员安全造成影响。
2. 技术先进性： 采用先进的气体控制和调节设备，以满足不同实验需求，提高气体使用效率。
3. 经济合理性： 在满足实验需求的前提下，应考虑系统经济合理性，选用性价比高的设备，降低运行成本。
4. 环保节能： 采用环保节能型设备，减少气体浪费和环境污染。
供气系统组成及设计
gong qi xi tong zu cheng ji she ji
1. 气源
包括气体发生器、气体储罐等设备，为实验室提供所需的气体，根据实验需求，可选择不同气源设备。
气源部分注意事项
① 气瓶应专瓶专用，不能随意改装其他种类的气体。② 气瓶间严禁靠近火源、热源、有腐蚀性的环境。③ 气瓶间必须使用防爆开关和灯具，周围禁止动用明火。④ 气瓶间应由通风设备，保持阴凉，气瓶室顶部应该留有泄流孔防止氢气的聚集。⑤ 空瓶与实瓶分区放置。气瓶室易燃易爆气瓶应该与助燃气瓶隔离。⑥ 瓶阀、接管螺丝和减压阀等附件完好齐全，无漏气，滑丝，表针松动等危险情况，各种气压表一般不得混用。⑦ 气瓶在存储、使用时必须直立放置，工作地点不固定且移动较频繁时，应固定在专用手推车上，防止倾倒，严禁卧放使用。2. 气体传输管道：
用于将气源设备气体输出到实验室各个用气点；管道材料应选择耐腐蚀、易清洁的材质，如不锈钢、铁氟龙等。
3. 气体控制和调节设备：
包括气体减压阀、压力调节器、流量计等设备，用于控制气体的压力、流量等参数，以满足实验需求。
4. 储气设备：
用于储存一定量的气体，以备不时之需。储气设备应选择耐压、密封性好的材质，如钢瓶、储气罐等。
实验室气路安全使用注意事项
shi yan shi qi lu an quan shi yong zhu yi shi xiang
1. 使用前检查： 使用前应对供气系统进行检查，确保所有设备正常工作，无泄漏等现象。2. 安全操作： 操作人员应经过专业培训，熟悉供气系统的操作流程和安全规范。在操作过程中应严格按照操作规程进行，避免因误操作导致安全事故。
实验室设计规划是一个多而繁杂的设计流程，其中包含了各种区块系统，通风，气路，水电等，都是实验室工作日常需求。在实验室设计之前，需要对用户的实际情况需求进行详细沟通，才能设计出100%满足客户对实验室需求的解决方案。
安全无小事，责任重于山！保证用户气路安全，是诚创一直坚守的使命！
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诚创深耕行业21年，拥有研发团队和先进制造设备，专业技术团队100余人，具有压力管道设计GC2、压力管道施工GC2、机电安装三级、安全生产许可证等多项资质；是《实验室气体输送系统技术规范》团队标准、《装配式生物安全实验室技术标准》团队标准、《实验室用供气阀门与配套件技术规范》、《化学实验室建设与发展报告》、《实验室功能设计、建设和改造》编写单位；
专业为实验室、电子半导体、新能源等领域提供气体系统整体解决方案；服务范围涵盖气体输送设备、气体系统设计施工、气体安全物联网、运维供气一体化服务；已成功完成2000多项目案例，项目涉及海内外，诚创致力于全方位为客户提供解决方案！
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半导体设备管路系统简介
半导体设备大致可分为前道制造设备以及后道封测设备。
其中，前道制造设备 主要包括光刻设备、刻蚀设备、薄膜沉积设备、离子注入设备、清洗设备、机械抛光设备以及扩散设备。 而后道封装设备 按工艺流程主要分为晶圆减薄机、划片机、贴片机、引线键合机、塑封机及切筋成型机，测试设备 主要包括分选机、测试机、探针台。 从市场规模来看，前道晶圆制造设备的市场规模占整个设备市场规模的80%以上。
半导体设备主要分类
而无论是哪种半导体设备，其主要工艺环境基本含有真空或超高真空、加热或烘烤、工艺气体氛围、主要零部件水冷、高洁净阀门智能控制等要求。
因此本文先介绍一下半导体设备的管路系统：
半导体设备管路系统简介
首先介绍半导体设备的气路系统：气路系统主要包含进气系统和排气系统。
其中进气系统包括输送进工艺腔室的H2、O2、SiH₄等，以及充气和吹扫用的氮气或气体惰性气体。
设备工艺气体大体流程
排气系统主要功能是安全地将工艺过程中产生的工艺废气，如汞蒸汽、氢气、水、氧气等，排出设备，同时保证尾气通道的密闭性。排气系统一般包含有尾气阀、冷阱、双鼓泡瓶等。
设备尾气排放
设备高洁净阀门动力气体一般采用Air、N2等，结合电磁阀组合管道进行智能控制
设备动力驱动阀岛
半导体设备中真空获得以及工艺加热都会涉及到水冷；
1.真空获得过程中，高真空泵（如分子泵）则需要进行水冷；
2.工艺加热过程中，炉门或者反应腔室（不锈钢）需要进行水冷；
3.工艺过程（石英反应管）辅助风冷以及密集电气板可用到水冷。
设备水冷原理图
设备进水管道按要求可分为直接外围进水和冷水机二次冷却进水
对降温速率没有特殊要求（炉门、分子泵、电气板等）直接用外围自来水冷却即可：
普通冷却水管路
对于需要精确控温的核心部件，需用到冷水机：
水冷机也称冷水机，是一种可以提供恒温、恒流、恒压的冷却水设备，水冷机分为风冷式冷水机和水式冷水机两种；
水冷机分为独立式水冷机和浸入式水冷机大系列。独立式水冷机自配水泵，可独立于工作主机的水箱，通过进/出水管与水箱相连。侵入式水冷机则不配水泵，需将其安装与工作主机的水箱上方，水冷机下方的铜管浸入水箱的水中。
水冷机的主要功能是将工作主机内的水液冷却，使其保持在一定温度之内。
水冷机主要由制冷系统、水路系统和控制系统组成。制冷系统由一套或二套相互独立的压缩机制冷系统组成，每套压缩机制冷系统包括压缩机、冷凝器、冷凝风机、热力膨胀阀、板式换热器和制冷剂管路。
水冷机采用R22强制冷方式，内有独立的循环水泵，可将水冷机外水箱中的水液吸出送至水冷机中的制冷系统中的板式换热器进行冷却，然后再送回水箱不断循环流动。
LSD水冷机设有高/低压力保护，水泵/压缩机/过载保护及短路保护/电源相序/缺相保护，压缩机启动延时保护等，另外可根据使用需要增加配置水过滤器，压力继电器，水流量开关或水温过高保护。
冷水机接管图
对于超高精密控温要求的（控温精度0.01℃）的，需要用到恒温控制器，目前SMC有可选产品，国产恒温控制器控温精度尚无法达到；
高精度恒温控制器
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