质谱室里的灯丝发射出来的电子,在室内来回地振荡,并与室内气体和经漏孔进人室内的氦气相互碰撞使其电离成正离子,这些氦离子在加速电场作用下进人磁场。由于洛伦兹力作用产生偏转,形成圆弧形轨道,改变加速电压可使不同质量的离子通过磁场和接收缝到达接收极而被检测。喷氦法、吸氦法是在电阻炉检漏中常用的两种方法。这就使一束带电粒子在磁场的作用下按荷质比分离,这门研究使不同质量的粒子在电磁场中运动并依质荷比进行分离的学科称为质谱学。根据质谱学原理制成的仪器叫质谱仪。氦质谱检漏仪是质谱仪器中的一种,将质谱仪用于检漏技术是质谱仪在真空密封检测技术中的重要应用。很多情况下,我们需要密封住一定的空间,防止气体或液体在压力作用下,流进或流出这个空间,如真空设备(真空镀膜机,液晶注入机,PVD,半导体外延等等),需要在真空条件下工作,要求在工作时,空气不能漏进工作腔体,否则生产不能进行,或者产生次品,浪费人力物力。另外装液体或气体的容器(液压气瓶,氧气瓶,空调冰箱的雪种容器等等),要求在容器内外存在压差的情况下,不能有气体或液体漏出。如果有漏,后果严重,一般会造成有效物资的浪费,如***物资、腐蚀性气体漏出,甚至会酿成事故。这些对密封性有要求的产品或设备,在投入使用前,就要***行检漏,使用过程中也要定期利用氦质谱检漏仪进行检漏检查。
按照收集氦气方式的不同,又可以将正压法分为正压吸法和正压累积法。其中正压吸法采用检漏仪吸对被检产品外表面进行扫描探查,可以实现漏孔的; 正压累积法采用有一定密闭功能的氦罩将被检产品全部罩起来,采用检漏仪吸测量一定时间段前后的氦罩内氦气浓度变化量,实现被检产品总漏率的测量。背压法氦质谱检漏:采用背压法检漏时,首先将被检产品置于高压的氦气室中,浸泡数小时或数天,如果被检产品表面有漏孔,氦气便通过漏孔压入被检产品内部密封腔中,使内部密封腔中氦分压力上升。然后取出被检产品,将表面的残余氦气吹除后再将被检产品放入与检漏仪相连的真空容器内,被检产品内部密封腔内的氦气会通过漏孔泄漏到真空容器,再进入氦质谱检漏仪,从而实现被检产品总漏率测量。检漏仪给出的漏率值为测量漏率,需要通过换算公式计算出被检产品的等效标准漏率。氦质谱检漏法是利用氦质谱检漏仪的氦分压力测量原理,实现被检件的氦泄漏量测量。当被检件密封面上存在漏孔时,示漏气体氦气及其它成分的气体均会从漏孔泄出,泄漏出来的气体进入氦质谱检漏仪后,由于氦质谱检漏仪的选择性识别能力,仅给出气体中的氦气分压力信号值。在获得氦气信号值的基础上,通过标准漏孔比对的方法就可以获得漏孔对氦泄漏量。
真空压力法的优点是检测灵敏度高,能实现任何工作压力的漏率检测,反映被检件的真实泄漏状态。真空压力法的缺点是检漏系统复杂,需要根据被检产品的容积和形状设计真空密封室。这里需要说明在检漏过程要求确保充气管道接口无泄漏,或者采取特殊的结构设计将所有充气管道连接接口放置在真空密封室外部。很多情况下,我们需要密封住一定的空间,防止气体或液体在压力作用下,流进或流出这个空间,如真空设备(真空镀膜机,液晶注入机,PVD,半导体外延等等),需要在真空条件下工作,要求在工作时,空气不能漏进工作腔体,否则生产不能进行,或者产生次品,浪费人力物力。另外装液体或气体的容器(液压气瓶,氧气瓶,空调冰箱的雪种容器等等),要求在容器内外存在压差的情况下,不能有气体或液体漏出。如果有漏,后果严重,一般会造成有效物资的浪费,汽车锂电池氦检设备,如***物资、腐蚀性气体漏出,甚至会酿成事故。这些对密封性有要求的产品或设备,在投入使用前,就要***行检漏,使用过程中也要定期利用氦质谱检漏仪进行检漏检查。有两种方式可以检测出泄漏:1. 示踪气体 A 放在容器里面,处于正压,然后用仪器去检测,容器周边是否有气体 A,如果容器外有气体 A,则容器有漏。用这种方式能检测出漏点,并能大概判断泄漏的程度。这种检漏方式叫 Sniffer 检漏或正压检漏。2. 示踪气体 A 喷在容器外面,用仪器去检测容器里面是否有气体 A。这种方式能检测出漏点,并能测知漏率。这种检漏方式叫真空检漏。
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