普發氦質譜檢漏儀

氦質譜檢漏儀原理

一(One)、爲(For)什麽要(Want)檢漏
洩漏和(And)密封相對應
很多情況下，我(I)們(Them)需要(Want)密封住一(One)定的(Of)空間，防止氣體或液體在(Exist)壓力的(Of)作(Do)用(Use)下，流進或流出(Out)這(This)個(Indivual)空間。如真空設備（真空鍍膜機，液晶注入機，PVD，半導體外延等等），需要(Want)在(Exist)真空條件下工作(Do)，要(Want)求在(Exist)工作(Do)時(Hour)，空氣不(No)能漏進工作(Do)腔體，否則生(Born)産不(No)能進行，或者産生(Born)次品，浪費人(People)力物力。另外裝液體或氣體的(Of)容器（液壓氣瓶，氧氣瓶，空調冰箱中的(Of)雪種容器等等），要(Want)求在(Exist)容器内外存在(Exist)壓差的(Of)情況下，不(No)能有氣體或液體漏出(Out)。如果有漏，後果嚴重，一(One)般會造成有效物資的(Of)浪費，如有毒物資、腐蝕性氣體漏出(Out)，甚至會釀成事故。
這(This)些對密封性有要(Want)求的(Of)産品或設備，在(Exist)投入使用(Use)前，就要(Want)先進行檢漏，使用(Use)中也要(Want)定期進行檢漏檢查。

二、洩漏程度的(Of)量化


可簡單理解爲(For)：單位時(Hour)間内，單位體積容器，壓強的(Of)變化。下面舉兩個(Indivual)例子，可以(By)對漏率的(Of)大(Big)小有個(Indivual)直觀的(Of)認識。
例一(One)、自行車胎有 4L 的(Of)容積，30 天内胎壓從 3 bar 降到(Arrive) 2 bar，則漏率可量化爲(For)：


這(This)種程度的(Of)洩漏是(Yes)很嚴重的(Of)，這(This)個(Indivual)漏率是(Yes)很高的(Of)，用(Use)我(I)們(Them)常用(Use)的(Of)檢漏方式就能檢測到(Arrive)漏點：将車胎放入水中，有氣泡出(Out)來(Come)的(Of)地方就是(Yes)漏點。
例二、冰箱 1 年内，雪種洩漏了(Got it)10 克（分子量 102 g/mol），大(Big)約是(Yes) 2.24 bar•l， 則漏率可量化爲(For)：



 

這(This)種程度的(Of)洩漏對冰箱來(Come)說，是(Yes)很嚴重的(Of)，但這(This)樣程度的(Of)漏率用(Use)普通方法根本無法檢出(Out)。這(This)時(Hour)就需要(Want)用(Use)到(Arrive)檢漏儀或質譜儀來(Come)檢查了(Got it)。下面的(Of)内容是(Yes)檢漏儀的(Of)相關介紹。

三、檢漏儀檢漏的(Of)原理
有兩種方式可以(By)檢測出(Out)洩漏：
1. 示蹤氣體 A 放在(Exist)容器裏面，處于(At)正壓，然後用(Use)儀器去檢測，容器周邊是(Yes)否有氣體 A，如果容器外有氣體 A，則容器有漏。用(Use)這(This)種方式能檢測出(Out)漏點，并能大(Big)概判斷洩漏的(Of)程度。這(This)種檢漏方式叫 Sniffer 檢漏或正壓檢漏。
2. 示蹤氣體 A 噴在(Exist)容器外面，用(Use)儀器去檢測容器裏面是(Yes)否有氣體 A。這(This)種方式能檢測出(Out)漏點，并能測知漏率。這(This)種檢漏方式叫真空檢漏。

 

如何選擇檢漏方式，與檢測物件的(Of)工作(Do)環境有很大(Big)關系，盡量做到(Arrive)與檢測物件的(Of)工作(Do)狀态一(One)緻。如檢測物件工作(Do)時(Hour)内部處于(At)正壓，則用(Use)正壓模式，如檢測物件工作(Do)時(Hour)内部處于(At)負壓，則用(Use)真空模式。
四、示蹤氣體的(Of)選擇
對示蹤氣體的(Of)要(Want)求：
1. 無害，不(No)能對人(People)體或環境造成傷害
2. 品質輕，惰性氣體, 能穿透微小細縫.
3. 化學性質穩定，不(No)會起化學反應或易燃易爆
4. 最好是(Yes)隻有在(Exist)空氣中含量盡可能少的(Of)氣體，才能滿足檢漏靈敏度方面的(Of)要(Want)求
一(One)般檢漏都用(Use)氦氣（He）作(Do)爲(For)示蹤氣體，也有用(Use)氫氣（H2）作(Do)爲(For)示蹤氣體的(Of)。
Table 1 空氣中主要(Want)氣體的(Of)屬性


 
從上(Superior)表中可以(By)看到(Arrive)，氫和(And)氦都是(Yes)比較理想的(Of)示蹤氣體：空氣中的(Of)含量少，質量輕, 運動速度快，同等條件下，直線運動距離長。實際使用(Use)中，也相對比較容易獲取，可以(By)大(Big)量使用(Use)。但氫氣在(Exist)使用(Use)中有一(One)定的(Of)安全問題，所以(By)實際大(Big)部分檢漏使用(Use)的(Of)是(Yes)氦氣。

五、檢漏儀的(Of)構造
氦質譜檢漏儀實際上(Superior)可以(By)說是(Yes)一(One)個(Indivual)檢氦儀，通過檢測氦氣的(Of)含量來(Come)确定是(Yes)否有洩漏。而對氦的(Of)檢測則使用(Use)的(Of)是(Yes)質譜儀，是(Yes)隻檢測氦的(Of)專用(Use)質譜儀，這(This)種質譜儀将其它質量數的(Of)氣體都屏蔽掉了(Got it)

質譜示意圖如下圖：


質譜儀要(Want)想正常工作(Do)，需要(Want)真空環境。至少要(Want)在(Exist) 10-3 mbar 以(By)下，空氣的(Of)流動才體現爲(For)分子流，質譜儀才能穩定正常工作(Do)。所以(By)檢漏儀中還有一(One)套高真空系統。
氦質譜檢漏儀的(Of)真空系統圖


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