




氦質(zhì)譜檢漏儀的進(jìn)展
經(jīng)過近半個世紀(jì)的努力,今天的氦質(zhì)譜檢漏儀已告別了四十年代初期的情形。
集中體現(xiàn)在如下幾個方面:
(1)便攜式:近各國推出的小型便攜式檢漏儀不僅靈敏度高,而且便于攜帶,給野外作業(yè)和高空作業(yè)提供了比較大的方便。
(2)高壓強(qiáng)下檢漏:檢漏口壓強(qiáng)可高達(dá)數(shù)百帕左右,對檢測大系統(tǒng)和有大漏的工件很有益。
(3)自動化程度高:自動校準(zhǔn)氦峰,自動調(diào)節(jié)零點(diǎn),量程自動轉(zhuǎn)換,自動數(shù)據(jù)處理,可外接打印機(jī)。整機(jī)由微機(jī)控制,菜單的選擇功能,一個按鈕即可完成一次的全檢漏過程。
(4)全無油的干式檢漏:有些國家生產(chǎn)的檢漏儀,可采用干式泵,達(dá)到無油蒸氣的效果,為無油系統(tǒng)及芯片等半導(dǎo)體器件的檢漏,提供了有利條件。
(5)檢漏范圍寬:現(xiàn)今生產(chǎn)的四極檢漏儀,質(zhì)量范圍很寬,不僅可檢測氦氣,而且能檢測其它氣體。
分子泵排氣系統(tǒng)取代擴(kuò)散泵排氣系統(tǒng),不僅解決了油蒸氣對質(zhì)譜室的污染問題,而且對快速啟動儀器和快速停機(jī)做出了很大貢獻(xiàn)。為適應(yīng)檢漏口壓強(qiáng)的變化和對靈敏度要求的不同,分子泵一般采用多級構(gòu)造和幾種不同的轉(zhuǎn)速。
例如:瑞士、日本采用改變分子泵轉(zhuǎn)速來達(dá)到此目的,且提高檢漏靈敏度。
另外,逆擴(kuò)散檢漏方式,實(shí)現(xiàn)了高壓強(qiáng)下檢漏,也為正壓吸槍檢漏提供了良好的條件。
氦質(zhì)譜檢漏儀的應(yīng)用拓展三
(1)電子行業(yè)
微波發(fā)射管、電子管、晶體管、集成電路、密封繼電器、各類傳感器、心臟起博器。
(2)真空行業(yè),儀器、儀表行業(yè)
管道、接頭、閥門、波紋管、各種真空泵、各類排氣機(jī)組、電鏡、質(zhì)譜儀、電子束離子速暴光機(jī)、激光軸分離器、高能加1速器、加1速器、輻照加1速器、鍍膜機(jī)、薄膜真空計。
(3)核工業(yè)
鈾分離裝置、存儲裝置、核發(fā)電裝置。
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氦質(zhì)譜檢漏用氦氣的選擇
氦氣是一種無色、無味的隋性氣體。氦質(zhì)譜檢漏儀因具備檢測靈敏度高、反應(yīng)速度快、定位定量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于壓力容器、航空航天、原子能、發(fā)電廠、制冷工業(yè)等領(lǐng)域。相對分子質(zhì)量為4.003,分子直徑為2.18×10-10m,分子的質(zhì)量為3.65×10-27kg,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為0.1769kg/m3,臨界溫度為5.25K,臨界壓力為2.26×105Pa,1atm壓力下的沸點(diǎn)為4.214K,熔點(diǎn)為0.9K,三相點(diǎn)溫度為2.186K,三相點(diǎn)壓力為51.1×10-2Pa,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的熱導(dǎo)率為510.79J/(m·h·K),在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的定壓比熱為5233J/(kg·K),在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的動力粘度系數(shù)為1.86×10-5Pa·s,1L液氦氣化為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氦氣體積為700L。
國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的瓶裝氦氣按純度高低分別為工業(yè)用氦、純氦、高純氦三種。
1、工業(yè)用氦:氦含量≥99%,露1點(diǎn)≤43℃.
2、純氦分三級:優(yōu)等品氦含量≥99.995%;一等品氦含量≥99.993%;合格品氦含量≥99.99%。
3、高純氦分為三級:優(yōu)等品氦含量≥99.9996%;一等品氦含量≥99.9993%;合格品氦含量≥99.999%。
氦氣在氦質(zhì)譜檢漏儀檢漏中作為示蹤氣體使用,純度要求不高,一般選用工業(yè)用氦,即氦含量≥99%,露1點(diǎn)≤43℃。
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氦質(zhì)譜檢漏儀的結(jié)構(gòu)和工作原理
氦質(zhì)譜檢漏儀是180°磁偏轉(zhuǎn)型的質(zhì)譜分析計,其基本原理是根據(jù)離子在磁場中運(yùn)動時,不同質(zhì)荷比的離子具有不同的偏轉(zhuǎn)半徑來實(shí)現(xiàn)不同種類離子的分離。檢漏儀主要由質(zhì)譜室、真空系統(tǒng)及電氣控制部分組成。其次由于熱管都是安裝在設(shè)備內(nèi)部,如果發(fā)生泄漏,里面封裝的液體就會流出,嚴(yán)重污染和影響設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn),所以熱管生產(chǎn)企業(yè),都會采用氦質(zhì)譜檢漏儀對熱管進(jìn)行檢漏。檢漏工作時先打開抽空閥前級泵對檢漏接口抽真空,當(dāng)真空度P1 優(yōu)于200 Pa 時,打開入口閥1、2,關(guān)閉抽空閥,氦氣將逆著分子泵的抽氣方向進(jìn)入質(zhì)譜室中被檢測出來,此時檢漏儀的較小可檢漏率為10- 10 Pa·m3/s。前級泵繼續(xù)對檢漏接口抽真空,當(dāng)P1降至20 Pa 時,入口閥2 關(guān)閉,入口閥3 打開,分子泵的高抽速用于抽空試件,檢漏儀的反應(yīng)時間縮短,此時檢漏儀的較小可檢漏率為10- 12 Pa·m3/s。
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