




氦氣檢漏儀
氦氣檢漏儀是氦質(zhì)譜檢漏儀((Helium Mass Spectrometer Leak Detector)的俗稱,運(yùn)用質(zhì)譜原理制成的儀器稱為質(zhì)譜計(jì)或質(zhì)譜儀。質(zhì)譜儀通過其核心部件質(zhì)譜室,使不同質(zhì)量的氣體變成離子并在某種場中運(yùn)動(dòng)后,不同質(zhì)荷比的離子在場中彼此分開,而相同質(zhì)荷比的離子在場中匯聚在一起,如果在適當(dāng)位置安置接收1器接收所有這些離子,就會(huì)得到按照質(zhì)荷比大小依次分開排列的質(zhì)譜圖,這就是質(zhì)譜。集中體現(xiàn)在如下幾個(gè)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。
用于檢漏的質(zhì)譜儀稱為質(zhì)譜檢漏儀。測量氣體分壓力的所有質(zhì)譜計(jì),如四極質(zhì)譜計(jì)、射頻質(zhì)譜計(jì)、飛行時(shí)間質(zhì)譜計(jì)、回旋質(zhì)譜計(jì)等都可以用于檢漏。
專門設(shè)計(jì)的以氦氣作示蹤氣體進(jìn)行檢漏的質(zhì)譜儀稱為氦質(zhì)譜檢漏儀。這種儀器除靈敏度高外,還具有適應(yīng)范圍廣、定位定量準(zhǔn)確、無毒、安全、反應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)。氦質(zhì)譜檢漏儀中用得較多的是90°和180°的磁偏轉(zhuǎn)型質(zhì)譜儀。
眾所周知,當(dāng)一個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)(正離子)以速度v進(jìn)入均勻磁場的分析器中,如果速度v的方向和磁場H的方向相垂直,則它的運(yùn)動(dòng)軌跡為圓,如圖1所示。當(dāng)磁場的磁通密度一定時(shí),不同質(zhì)荷比(m/e)的離子在磁場中都有相應(yīng)的運(yùn)輸半徑,也就是都有相應(yīng)的圓軌跡,這樣,不同質(zhì)荷比的帶電粒子在磁場分析器中運(yùn)動(dòng)后就會(huì)彼此分開。如果在離大運(yùn)動(dòng)的路徑中安置一塊檔板將其他離子檔掉,而在對應(yīng)的氦離子運(yùn)動(dòng)半徑位置的檔板上開一狹縫,狹縫后安置離子接收極,這樣的只有氦離子才能通過狹縫而被接收極接收形成氦離子流,并經(jīng)放大器放大后由測量儀表指示出來。檢漏時(shí),如果用氦氣噴吹漏孔,氦氣便通過漏孔進(jìn)入檢漏儀的質(zhì)譜室中,使檢漏儀的測量儀表立即靈敏地反應(yīng)出來,達(dá)到了檢漏的目的。質(zhì)譜檢漏儀通常選擇氦氣作示蹤氣體,主要原因如下:1、氦在空氣中及真空系統(tǒng)殘余氣體中的含量極1少(在空氣中約含5。
氦質(zhì)譜檢漏儀的基本原理與結(jié)構(gòu)
隨著科技的迅猛發(fā)展,氦質(zhì)譜檢儀及其應(yīng)用技術(shù)也在不斷發(fā)展和究善。各國的設(shè)備廠商相繼推出了多種類烈的氦質(zhì)譜檢涮儀,廣泛應(yīng)用丁航空航天,電力電子,汽車等各個(gè)行業(yè),綜觀較新氦質(zhì)譜檢漏儀的性能特點(diǎn)發(fā)現(xiàn),氦質(zhì)譜檢漏儀正向著高靈敏度、自動(dòng)化、寬程、等先進(jìn)方向發(fā)展,這些特點(diǎn)很好地滿足了當(dāng)前檢漏應(yīng)用的需求,也極大的推動(dòng)了氮質(zhì)譜檢漏技術(shù)的不斷發(fā)展。氦質(zhì)譜檢漏儀的基本原理與結(jié)構(gòu)氦質(zhì)譜檢漏儀一般由質(zhì)譜管,真空系統(tǒng)和電子系統(tǒng)組成。其中質(zhì)譜管包括離子源,質(zhì)量分析器和離子檢測器; 真空系統(tǒng)一般由分子泵、機(jī)械泵、電磁閥和真空計(jì)組成。氦質(zhì)譜檢漏儀常用檢漏方法及標(biāo)準(zhǔn)氦質(zhì)譜檢漏法是利用氦質(zhì)譜檢漏儀的氦分壓力測量原理,實(shí)現(xiàn)被檢件的氦泄漏量測量。離子源的作用是將原子電離成帶電離子并聚焦成束,以一定能量注入質(zhì)分析器,
目前常用的電子轟擊型離子源有尼爾型和震蕩型兩種形式。質(zhì)分析器的作用起將各類離子按其質(zhì)荷比的不同實(shí)現(xiàn)分離。
離子檢測器的作用是手機(jī)質(zhì)量分析器所選定的氦離子流并加以放大,再通過比對運(yùn)算,得出泄漏率
真空系統(tǒng)的作用是獲取質(zhì)譜過程所需的真空,同時(shí)完成被檢件的抽空和氦氣的引入。真空系統(tǒng)一般由分子泵、機(jī)械泵、電磁閥和真空計(jì)組成組成。按照真空系統(tǒng)的不同結(jié)構(gòu),檢漏儀分為常規(guī)系統(tǒng)和逆擴(kuò)散兩種。常規(guī)系統(tǒng)多用于早期的氦質(zhì)譜檢漏儀,該種檢漏儀的被檢件與高真空部分直接相通,由被檢件泄入的氮?dú)馐紫鹊竭_(dá)質(zhì)譜管被檢到,因而具有較高的靈敏度,但是會(huì)對質(zhì)譜管有污染。逆擴(kuò)散系統(tǒng)檢漏儀與常規(guī)系統(tǒng)相比,被檢件只與低真空相通,因此只需將被檢工件抽至低真空就能進(jìn)行檢漏,氦氣是逆擴(kuò)散到質(zhì)譜管,不會(huì)對系統(tǒng)有污染,因此被廣泛采用,已成為市場的主流的產(chǎn)品。北京科儀創(chuàng)新真空技術(shù)有限公司專業(yè)生產(chǎn)氦質(zhì)譜檢漏儀,如您想了解更多您可撥打圖片上的電話進(jìn)行咨詢。
機(jī)械泵的工作方式不一樣,分為干泵檢漏儀和油泵檢漏儀,油泵工作會(huì)有油霧排出,污染工作環(huán)境,干泵沒有油霧排出對工作環(huán)境沒有影響。在半導(dǎo)體潔凈車間都是使用干泵檢漏儀。
氦質(zhì)譜檢漏儀的注意事項(xiàng)
檢漏儀的響應(yīng)時(shí)間會(huì)影響檢漏工作的速度,正常運(yùn)行的儀器響應(yīng)時(shí)間不大于3s。筆者實(shí)測時(shí),在漏點(diǎn)處噴射氦氣5~10s后,檢漏儀就發(fā)生響應(yīng),對于如此龐大的真空系統(tǒng),其反應(yīng)是相當(dāng)?shù)撵`敏。
檢漏時(shí)噴槍在漏孔處停留的時(shí)間應(yīng)為儀器響應(yīng)時(shí)間的3倍,該時(shí)間再加上氦氣在真空系統(tǒng)中的傳遞時(shí)間,即為兩次噴氦的較小間隔時(shí)間,當(dāng)然真空系統(tǒng)越龐大,該間隔時(shí)間也越長。筆者根據(jù)實(shí)測經(jīng)驗(yàn),兩次噴氦的較小間隔時(shí)間控制在30s左右,即如果次噴氦后30s內(nèi)檢漏儀還沒有反應(yīng),則可進(jìn)行第二次噴氦。用氦氣作為氦質(zhì)譜檢漏氣體的原因選擇示漏氣體(示蹤氣體)的原則是:它在空氣中及真空系統(tǒng)中的含量低。
清除時(shí)間在理論上與響應(yīng)時(shí)間相同,但由于儀器零件對氦的吸附和脫附作用的影響,清除時(shí)間一般要更長些。筆者測算,在測試到數(shù)量級(jí)為10-9P a ?m3/s的微漏漏點(diǎn)時(shí),清除時(shí)間約須1分鐘;在測試到數(shù)量級(jí)為10-8P a ? m3/s的中漏漏點(diǎn)時(shí),清除時(shí)間約須2分鐘;1)高壓開關(guān)在連箱是鋁鑄件,往往容易有砂眼,且漏孔結(jié)構(gòu)復(fù)雜,不易清洗。在測試到數(shù)量級(jí)為10-7Pa?m3/s的大漏漏點(diǎn)時(shí),清除時(shí)間在3分鐘左右。
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氦質(zhì)譜檢漏儀測量數(shù)據(jù)處理
漏率的溫度修正
標(biāo)準(zhǔn)漏孔漏率易受溫度變化影響,溫度對標(biāo)準(zhǔn)漏孔漏率的影響一般為3%/℃ ,所以如果實(shí)際環(huán)境溫度和標(biāo)準(zhǔn)漏孔證書中溫度不一致,需要將標(biāo)準(zhǔn)漏孔證書中漏率和標(biāo)準(zhǔn)漏孔漏率的氦質(zhì)譜檢漏儀示值修正至同一環(huán)境溫度下來計(jì)算,并在測試結(jié)果中加以說明,修正方法如下:
方法一: 將標(biāo)準(zhǔn)漏孔證書中的漏率修正至實(shí)際環(huán)境溫度下,用標(biāo)準(zhǔn)漏孔證書中的漏率加上或減去溫度對標(biāo)準(zhǔn)漏孔漏率的影響系數(shù)計(jì)算值;
方法二: 將標(biāo)準(zhǔn)漏孔漏率的氦質(zhì)譜檢漏儀示值平均值修正至標(biāo)準(zhǔn)漏孔證書中環(huán)境溫度下,用標(biāo)準(zhǔn)漏孔漏率的氦質(zhì)譜檢漏儀示值平均值加上或減去溫度對標(biāo)準(zhǔn)漏孔漏率的影響系數(shù)計(jì)算值。