




氦質(zhì)譜檢漏儀的校準(zhǔn)方法
(1) 漏率校準(zhǔn)① 校準(zhǔn)系統(tǒng)的組成
校準(zhǔn)系統(tǒng)由標(biāo)準(zhǔn)漏孔、截止閥及需校準(zhǔn)的氦質(zhì)譜檢漏儀組成。
②示值誤差
通電預(yù)熱,待氦質(zhì)譜檢漏儀啟動完成后,采用標(biāo)準(zhǔn)漏孔對氦質(zhì)譜檢漏儀進(jìn)行校準(zhǔn),將一經(jīng)過校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)漏孔接入氦質(zhì)譜檢漏儀系統(tǒng),運(yùn)行氦質(zhì)譜檢漏儀,待漏率示值穩(wěn)定后,可以讀出標(biāo)準(zhǔn)漏孔漏率的氦質(zhì)譜檢漏儀示值,同一標(biāo)準(zhǔn)漏孔測量三次,計算氦質(zhì)譜檢漏儀示值平均值,從而得到標(biāo)準(zhǔn)漏孔漏率與氦質(zhì)譜檢漏儀示值平均值的示值誤差。結(jié)束后,將其他量級的標(biāo)準(zhǔn)漏孔依次按此方法接入氦質(zhì)譜檢漏儀系統(tǒng)進(jìn)行測試,得到氦質(zhì)譜檢漏儀在每一量級下漏率的示值誤差。容積3500m3,分系統(tǒng)多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,各種接口焊縫相加有幾千米長,采用氦質(zhì)譜檢漏儀負(fù)壓檢漏,每條焊縫由檢漏盒密封,配以鋪助抽氣系統(tǒng)將盒內(nèi)抽低真空后,充入一定壓力氦氣,關(guān)閉預(yù)抽閥,開啟檢漏閥。
如果測試結(jié)果有較大編差,可以考慮氦質(zhì)譜檢漏儀的自校功能,待完成后,再用標(biāo)準(zhǔn)漏孔進(jìn)行測試。
③ 重復(fù)性
測量重復(fù)性是用實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差表征的,本校準(zhǔn)方法采用極差法來表征重復(fù)性。在示值誤差測量中,每一標(biāo)準(zhǔn)漏孔用氦質(zhì)譜檢漏儀重復(fù)測量三次,可用公式(2)計算氦質(zhì)譜檢漏儀在該漏率下的重復(fù)性。
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氦質(zhì)譜檢漏儀的原理
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、電磁閥和真空計組成。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)荷比的不同實現(xiàn)分離。
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氦質(zhì)譜檢漏儀的檢漏方式有那些
氦質(zhì)譜檢漏儀的檢漏方式通常有兩種,一種為常規(guī)檢漏,另一種為逆擴(kuò)散檢漏。
逆擴(kuò)散檢漏是把被檢件接在分子泵出氣口一端,漏入的氦氣由分子泵出氣口逆著泵的排氣方向進(jìn)入安裝在泵的進(jìn)氣口端的質(zhì)譜管內(nèi)而被檢測。這一檢漏方式是基于分子泵對不同質(zhì)量的氣體具有不同壓縮比(氣體在分子泵出氣口壓強(qiáng)與進(jìn)氣口壓強(qiáng)之比)即利用不同氣體的逆擴(kuò)散程度不同程度而設(shè)計的。氦質(zhì)譜檢漏儀氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)是真空檢漏領(lǐng)域里不可缺少的一種技術(shù),由于檢漏效率高,簡便易操作,儀器反應(yīng)靈敏,精度高,不易受其他氣體的干擾,在電阻爐檢漏中得到了廣泛應(yīng)用。
氦質(zhì)譜檢漏儀逆擴(kuò)散原理
逆擴(kuò)散方式檢漏允許被檢件內(nèi)壓強(qiáng)較高,氦質(zhì)譜檢漏儀可達(dá)1000Pa(一般常規(guī)檢漏儀為0.05Pa以下),適合檢大型容器或有大漏的器件,也適合吸槍檢漏。逆擴(kuò)散方式還具有質(zhì)譜管不易受污染,燈絲壽命長等優(yōu)點。
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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;檢漏儀對示漏氣體的靈敏度高;它不會對人員、環(huán)境、被檢件及檢漏儀造成污染、傷害和安全隱患;價格低。
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5.2ppm),在材料出氣中也很少,因此本底壓力小,輸出的本底電流也小。正因為本底小,由某些原因引起本底的波動,亦即本底噪聲也就小,因此微小漏率也就能反應(yīng)出來,靈敏度高。
2、氦的質(zhì)量小(相對分子質(zhì)量為4),易于穿過漏孔。這樣,氦較除氫以外的其他氣體通過同一漏孔的漏率就大,容易發(fā)現(xiàn),靈敏度高。
3、氦是惰性氣體,不與被檢件器壁起化學(xué)反應(yīng),不會污染被檢件,使用安全。
4、在氦兩側(cè)的是氫(質(zhì)荷比為2)和雙電荷原子碳(質(zhì)荷比為6),質(zhì)荷比都與氦相差較大。這樣,它們在分析器中的偏轉(zhuǎn)半徑相差也大,容易分開,定標(biāo)找氦峰時,不易受其他離子的干擾,因此就降低了對分析器制造精度的要求,易于加工。同時,分析器出口電極及離子源加速極的隙縫也可以加大,使更多的氦離子通過,提高了儀器靈敏度。同時,分析器出口電極及離子源加速極的隙縫也可以加大,使更多的氦離子通過,提高了儀器靈敏度。
5、氦在被檢件及真空系統(tǒng)中不易被吸附。這樣檢出一個漏孔可以使氦信號迅速消失以便繼續(xù)進(jìn)行檢漏,提高了儀器的檢漏效率。
6.氫氣有些性能(如質(zhì)量小、易通過漏孔)比氦還好,然而由于氫一方面有易1爆危險,另一方面在油擴(kuò)散泵中,由于油受熱裂解會產(chǎn)生大量的碳和氫,使氫本底極高且波動大,以致靈敏度大大降低,所以很少采用。
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