




真空设备氦检漏
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如何选择检漏方式,与检测对象的工作环境有很大关系,尽量做到与检测对象的工作状态一致。如检测对象工作时内部处于正压,则用正压模式,如检测对象工作时内部处于负压,则用真空模式。HLT260型氦质谱检漏仪具有嗅探和抽真空2种检漏模式,即正压模式和负压模式。详细检漏方法与测量工作过程如下:
在抽真空方式下,待检漏的器件通过测试端口与检漏仪相连,
待测器件被检漏仪内部的粗抽泵和分子泵抽到一定的真空(如果待测器件容积较大,则需额外的泵组一起协同作业以提高xiao率)。只需测量待测器件外部大气通过器壁的漏孔进入器件内部的氦的多少便可以判断漏率的大小。如果需要得到精que的漏率数值,则必须等待整个测量系统的真
空达到稳态,
并预先根据环境中氦的含量对检漏仪进行标定。若需在抽真空方式下准确地找到漏孔的
位置,可以通过对可yi位置喷氦并检验漏率是否有明显的上升来完成。
与抽真空方式相反,嗅探方式是通过测量待测器件内部气体经由器壁漏孔泄漏至器件外面的氦的多少来获得漏率的大小的。预先向待测器件内充入一定氦气,
封闭测试端口,将嗅探探头连接至检漏仪,用嗅探探头对待测器件表面的可yi部位进行扫描。如果发现漏率明显的上升,便可判断漏孔的位置。这种方式适合在待测器件内部无法或者不能抽真空的情形下检漏。但是,由于嗅探方式是通过检测器壁外的大气来进行测量的,大气中的氦会带来一个较高的漏率本底。这个本底虽可通过置零来清除,但仍会降低嗅探方式的灵敏度(嗅探方式xiao可检测漏率小于5×10-6Pa·L/s,而抽真空方式的小于5×10-10Pa·L/s)。
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(1)工作原理与结构
氦质谱检漏仪由离子源、分析器、收集器、冷阴极电离规组成的质谱室和抽气系统及电气部分等组成。
①单级磁偏转型氦质谱检漏仪
现以HZJ—l型仪器为例.介绍单级磁偏转型氦质谱检漏仪。
在质谱室内有:由灯丝、离化室、离子加速极组成离子源;由外加均匀磁场、挡板及出口缝隙组成分析器;由***栅、收集极及高阻组成收集器;级放大静电计管和冷阴极电离规。。
在离化室N内,气体电离成正离子,在电场作用下离子聚焦成束。并在加速电压作用下以一定的速度经过加速极S1的缝隙进入分析器。在均匀磁场的作用下,具有一定速度的离子将按圆形轨迹运动,其偏转半径可计算。
可见,当B和U为定值时,不同质荷比me-1的离子束的偏转半径R不同。仪器的B和R是固定的,调节加速电压U使氦离子束恰好通过出口缝隙S2,到达收集器D,形成离子流并由放大器放大。使其由输出表和音响指示反映出来;而不同于氦质荷比的离子束[(me-1)1(me-1)3]因其偏转半径与仪器的R值不同无法通过出口缝隙S2,所以被分离出来。(me-1)2=4,即He 的质荷比,除He 之外,C卅很少,可忽略。
②双级串联磁偏转型氦质谱检漏仪
由于两次分析,减少了非氦离子到达收集器的机率。并且,如在两个分析器的中间,即图中的中间缝隙S2与邻近的挡板间设置加速电场,使离子在进入第二个分析器前再次被加速。那些与氦离子动量相同的非氦离子,虽然可以通过个分析器,但是,经第二次加速进入第二个分析器后,由于其动量与氦离子的不同而被分离出来。由于二次分离,仪器本底及本底噪声显著地减小,提高了仪器灵敏度。
③逆流氦质谱检漏仪
逆流氦质谱检漏仪是根据油扩散泵或分子泵的压缩比与气体种类有关的原理制成的。例如,多级油扩散泵对氦气的压缩比为102;对空气中其它成分的压缩比为lO4~106。检漏时,通过被检件上漏孔进入主抽泵前级部位的氦气,仍有部分返流到质谱室中去,并由仪器的输出指示示出漏气讯号。这就是逆流氦顷质谱检漏仪的工作原理。
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真空泵
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真空的定义真空系统指低于该地区大气压的稀簿气体状态真空度处于真空状态下的气体稀簿程度,通常用“真空度高”和“真空度低”来表示。真空度高表示真空度“好”的意思,真空度低表示真空度“差”的意思。真空度单位通常用托(Torr)为单位,国际上取用帕(Pa)作为单位。1托=1/760大气压=1毫米柱托与帕的转换1托=133.322帕 或 1帕=7.5×10-3托平均自由程作无规则热运动的气体粒子,相继两次碰撞所飞越的平均距离,用符号“λ”表示。流量单位时间流过任意截面的气体量,符号用“Q”表示,单位为帕·升/秒(Pa·L/s)或托·升/秒(Torr·L/s)。流导表示真空管道通过气体的能力。单位为升/秒(L/s),在稳定状态下,管道流导等于管道流量除以管道两端压强差。符号记作“U”。 U=Q/(p2减p1)压力或压强气体分子作用于容器壁的单位面积上的力,用“P”表示。标准大气压压强为每平方厘米101325达因的气压,符号:(Atm)。极限真空真空容器经充分抽气后,稳定在某一真空度,此真空度称为极限真空。通常真空容器须经12小时炼气,再经12小时抽真空,后一个小时每隔10分钟测量一次,取其10次的平均值为极限真空值。抽气速率在一定的压强和温度下,单位时间内由泵进气口处抽走的气体称为抽气速率,简称抽速。即Sp=Q/(P-P0)冷阱(水冷挡板)置于真空容器和泵之间,用于吸附气体或捕集油蒸汽的装置。气镇阀油封机械真空泵的压缩室上开一小孔,并装上调节阀,当打开阀并调节入气量,转子转到某一位置,空气就通过此孔掺入压缩室以降低压缩比,从而使大部分蒸汽不致凝结而和掺入的气体一起被排除泵外起此作用的阀门称为气镇阀。真空冷冻干燥真空冷冻干燥,也称升华干燥。其原理是将材料冷冻,使其含有的水份变成冰块,然后在真空下使冰升华而达到干燥目的。真空蒸镀在真空环境中,将材料加热并镀到基片上称为真空蒸镀,或叫真空镀膜。真空干燥利用真空环境下沸点低的特点来干燥物品的方法。真空系统常用名称①主泵:在真空系统中,真空氦检漏哪里有,用于获得所需要真空度来满足特定工艺要求的真空泵,如真空镀膜机中的油扩散泵就是主泵。②前级泵:用于维持某一真空泵前级压强低于其临界前级压强的真空泵。如罗茨泵前配置的旋片或滑阀泵就是前级泵。③粗抽泵:从大气压下开始抽气,并将系统压力抽到另一真空泵开始工作的真空泵。如真空镀膜机中的滑阀泵,就是粗油泵。
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