1945年以来,氦质谱检漏仪的制造工艺已经有了很大的改进。1947年,检漏仪的灵敏度均为10-4Pa.L/S;到1970年, 提高到可检测10-7Pa.L/S的漏率;而今天已能能够检测到10-9Pa.L/s的漏率。与此同时, 检漏仪的体积和质量也大大降低。90年代初,小的氦质谱检漏仪的体积只有0.05m3重约38.5Kg。新型的氦质谱检漏仪中已经没有手动阀。现已采用自控阀自动调节运转时的误差。同时
氦质谱检漏仪
1945年以来,氦质谱检漏仪的制造工艺已经有了很大的改进。1947年,检漏仪的灵敏度均为10-4Pa.L/S;到1970年, 提高到可检测10-7Pa.L/S的漏率;而今天已能能够检测到10-9Pa.L/s的漏率。与此同时, 检漏仪的体积和质量也大大降低。90年代初,小的氦质谱检漏仪的体积只有0.05m3重约38.5Kg。新型的氦质谱检漏仪中已经没有手动阀。现已采用自控阀自动调节运转时的误差。同时用涡轮分子泵取代了油扩散泵, 以消除可能造成的油返流。计算机技术也在氦质谱检漏仪中获得应用。运转、控制和输出数据均由计算机自动操作完成。典型的示波器已由阴极射线管显像屏所代替。整个操作只须按各种按钮自动进行。博为研发生产的新型检漏仪现在已经渗透到航空航天、新能源、电子器件、阀门、电力、制冷、家电等行业。氦质谱检漏仪在未来的岁月中还将在许多的工业领域中得到新的应用
质谱检漏仪通常选择氦气作示踪气体,主要原因如下:
(1)氦在空气中及真空系统残余气体中的含量少(在空气中约含5×10-6),在材料出气中也很少,因此本底压力小,输出的本底电流也小。正因为本底小,由某些原因引起本底的波动,亦即本底噪声也就小,因此微小漏率也就能反应出来,灵敏度高。
(2)氦的质量小(相对分子质量为4),易于穿过漏孔。这样,氦较除氢以外的其他气体通过同一漏孔的漏率就大,容易发现,灵敏度高。
(3)氦是惰性气体,不与被检件器壁起化学反应,不会污染被检件,使用安全。
(4)在氦两侧的离子是氢(质荷比为2)和双电荷原子碳(质荷比为6),质荷比都与氦相差较大。这样,它们在分析器中的偏转半径相差也大,容易分开,调氦峰时,不易受其他离子的干扰,因此就降低了对分析器制造精度的要求,易于加工。同时,分析器出口电极及离子源加速极的隙缝也可以加大,使更多的氦离子通过,提高了仪器灵敏度。
(5)氦在被检件及真空系统中不易被吸附,容易被抽走。这样检出一个漏孔可以使氦信号迅速消失以便继续进行检漏,提高了仪器的检漏效率。
氢气有些性能(如质量小、易通过漏孔)比氦还好,然而由于氢一方面有危险,另一方面在油扩散泵中,由于油受热裂解会产生大量的碳和氢,使氢本底极高且波动大,以致灵敏度大大降低,所以很少采用。
氦质谱检漏仪故障与处理
检漏仪内部泄漏
处理方法
不同的密封部位出现泄漏采用不同的处理方法(见表1)。①检漏接口与阀门组块的连接部位有漏,可先采用灌胶密封处理,若密封性仍不能满足要求,需从厂家购买新品进行更换。②电磁阀与阀门组块间的密封圈有漏,则对密封圈进行更换,并先用无水乙醇将密封面、密封圈清洗干净,且勿在密封圈表面涂抹凡士林或真空脂(这些材料在真空条件下放气,会影响仪器本底)等密封添加剂。③各零部件间的密封一般也采用橡胶圈密封,若有漏,更换密封圈即可。注意事项同上。④真空计的探针与其外壳间采用密封胶密封,该密封环节在检测时极易被忽视,此处若有漏可行灌胶处理,但探针间距很小,可操作空间有限,若灌胶后密封效果不佳,则从厂家购买新品进行更换。
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