真空检漏常用方法和技巧

.真空检漏1一、概述 1概漏的根本概念 真空检漏就是检测真空系统的漏气部位及其大小的过程。 漏气也叫实漏，是气体通过系统上的漏孔或间隙从高压侧流到低压侧的现象。 虚漏，是相对实漏而言的一种物理现象。这种现象是由于材料放气、解吸、凝结气体的再蒸发、气体通过器壁的渗透及系统死空间中气体的流出等原因引起真空系统中气体压力升高的现象。 气密性是表征真空系统器壁防止气体渗透的性能，它包括通过漏孔(或间隙)的漏气和材质的渗气。 最小可检漏率是指*种检漏方法能够检测出的漏率的最小值。 最正确灵敏度是指检漏仪器或检漏方法在最正确条件下所能检测出的最小漏率。对于检漏仪器来讲，最正确灵敏度又称作仪器灵敏度。 检漏灵敏度是指在具体条件下，*种检漏方法所能检测出的最小漏率。检漏灵敏度又称作有效灵敏度。 反响时间，即从检漏方法开场实施(如开场喷吹示漏气体)到指示方法(如仪表)做出反响的时间。 消除时间，即从检漏方法停顿(如停顿喷吹且开场抽出示漏气体)到指示方法的指示消失的时间。 漏率，即单位时间流过漏孔(包括间隙)的气体量。 2漏孔、漏率及其单位 真空技术中所指的漏孔，由于尺寸微小、形状复杂、形式多样(如图1所示)，无法用几何尺寸表示其大小。所以一般用等效流导或漏气速率(简称为漏率)表示漏孔的大小。 用漏率表示漏孔大小时，如果不加特殊说明，则是指在漏孔入口压力为1.01105Pa，出口压力低于1.33103Pa，温度为296士3K的标准条件下，单位时间流过漏孔的露点温度低于248K的空气的气体量。 漏率的单位是帕斯卡立方米秒，记为Pam3s。为了方便，有时用帕斯卡升秒，记为PaLs。 3最大容许漏率 真空系统漏气是绝对的，不漏气是相对的在真空检漏技术中所指的漏是和最大容许漏率的概念联系在一起的。 对于动态真空系统，只要其平衡压力能够到达所要求的真空度，这时即使存在着漏孔，也可以认为该系统的漏率是容许的，该情况下系统的漏率称为最大容许漏率。动态真空系统的最大容许漏率qLma*应满足 qLma*1/10PwS (1) 式中Pw-系统工作压力 S-系统的有效抽速 对于静态真空系统，要求在一定时间，其压力维持在容许的压力以下，这时即使存在着漏孔，同样叮以认为该系统的漏率是容许的，该情况下系统的漏率称为最大容许漏率。如果要求在时间t,容积为V的系统的压力由p升至pt，则其最大容许漏率qLma*应满足 qLma*(pt-p)V/t (2) 各种真空设备的最大容许漏率可参考表1确定。 4漏孔的气流特性 气体流经漏孔的过程是很复杂的，可能包含有粘滞流、过渡流及分子流三种流动状态。主导流动状态与漏孔的几何尺寸、气体的种类、漏孔两端的压力及环境温度有关。设环境温度T=296K，入口压力p2=1.01105Pa，出口压力p1p2，漏孔长L，直径d的均匀圆截面导管型漏孔，其对空气的漏率及可视流动状态见表2。 5检漏方法的分类 检漏方法很多，根据被检件所处的状态可分为充压检漏法、真空检漏法及其它检漏法。 充压检漏法：在被检件部充入一定压力的示漏物质，如果被检件上有漏孔，示漏物质便从漏孔漏出，用一定的方法或仪器在被检件外部检测出从漏孔漏出的示漏物质，从而判定漏孔的存在、位置及漏率的大小，此即充压检漏法。 真空检漏法：被检件和检漏器的敏感元件处于真空状态，在被检件的外部施加示漏物质，如果有漏孔，示漏物质就会通过漏孔进入被检件和敏感元件的空间，由敏感元件检测出示漏物质，从而可以判定漏孔的存在、位置利漏率的大小，这就是真空检漏法。 其它检漏法：被检件既不充压也不抽真空，或其外部受压等方法归入其它检漏法。背压法就是其中主要方法之一。 所谓背压检漏法是利用背压室先将示漏气体由漏孔充入被检件，然后在真空状态下使示漏气体再从被检件中漏出以*种方法(或检漏仪)检测漏出的示漏气体，判定被检件的总漏率的方法。真空检漏2二、检漏仪器用于检漏的仪器有氦质谱检漏仪、卤素检漏仪、高频火花检漏器、气敏半导体检漏仪及用于质谱分析的各种质谱计。这里主要介绍氦质谱检漏仪、卤素检漏仪、高频火花检漏器的工作原理、构造及国产检漏仪器的技术性能。 1氦质谱检漏仪 氮质谱检漏仪是用氦气为示漏气体的专门用于检漏的仪器，它具有性能稳定、灵敏度高的特点。是真空检漏技术中灵敏度最高，用得最普遍的检漏仪器。 氦质谱检漏仪是磁偏转型的质谱分析计。单级磁偏转型仪器灵敏度为lO-910-12Pam3s，广泛地用于各种真空系统及零部件的检漏。双级串联磁偏转型仪器与单级磁偏转型仪器相比拟，本底噪声显著减小其灵敏度可达10-1410-15Pam3s，适用于超高真空系统、零部件及元器件的检漏。逆流氦质谱检漏仪改变了常规型仪器的构造布局，被检件置于检漏仪主抽泵的前级部位，因此具有可在高压力下检漏、不用液氮及质谱室污染小等特点适用于大漏率、真空卫生较差的真空系统的检漏，其灵敏度可达10-12Pam3s。 (1)工作原理与构造 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局部等组成。 单级磁偏转型氦质谱检漏仪 现以HZJl型仪器为例介绍单级磁偏转型氦质谱检漏仪，其构造如图2所示。 在质谱室有：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；由抑制栅、收集极及高阻组成收集器；第一级放大静电计管和冷阴极电离规。质谱室的工作原理如图3所示。 在离化室N，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，其偏转半径可按式5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使氦离子束图中(me-1)2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，所以被别离出来。(me-1)2=4，即He+的质荷比，除He+之外，C卅很少，可忽略。 双级串联磁偏转型氦质谱检漏仪 图4示出了双级900缩转串联式磁偏转型氦质谱检漏仪的质谱室。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。那些与氦离子动量一样的非氦离子，虽然可以通过第一个分析器，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别离出来。由于二次别离，仪器本底及本底噪声显著地减小，提高了仪器灵敏度。 逆流氦质谱检漏仪 逆流氦质谱检漏仪的构造特点如图5所示。该类仪器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lO4106。检漏时，通过被检件上漏孔进入主抽泵前级部位的氦气，仍有局部返流到质谱室中去，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。 (2)性能试验方法 灵敏度、反响时间、去除时间、工作真空度、极限真空度及仪器入口处抽速是评价氦质谱检漏仪的主要性能指标。 灵敏度及其校准 氦质谱检漏仪灵敏度，通常指仪器的最小可检漏率。记为qL.min，即在仪器处于最正确工作条件下，以一个大气压的纯氦气为示漏气体，进展动态检漏时所能检测出的最小漏孔漏率。所谓最正确工作条件是指仪器参数调整到最正确值，被检件出气少且没有大漏孔等条件。所谓动态检漏是指检漏仪器本身的抽气系统仍在正常抽气。仪器的反响时间不大于3s。所谓最小可检是指检漏讯号为仪器本底噪声的两倍时，才能认定有漏气讯号输出。所谓漏孔漏率是指一个大气压的枯燥空气通过漏孔漏向真空侧的漏气速率。仪器本底噪声，一般指在2min输出仪表的最大波动量。 漏率灵敏度标准系统如图6所示。图中虚线框局部为配气系统即为标准漏孔5进气端提供压力为pHe的纯氦气。辅助泵6的任务是预抽。用枯燥瓶4和针阀2调节仪器工作压力。如果仪器本底为I0，本底噪声为In，标准漏孔对空气的标称漏率为qL.o，当其进气压力为pHe时的仪器讯号为I，则仪器灵敏度为式6。 如果检漏时用辅助系统抽气(即对示漏氦气有分流)。或用累积法检漏时，给出仪器最小可检氦浓度(即浓度灵敏度)。记为min，能较方便地估计检漏效果。 浓度灵敏度校准系统中应用一流量计测出图6的通过针阀2进入仪器的空气流率qL.o，则仪器浓度灵敏度成为式7。 反响时间、去除时间及其测定 反响时间是指仪器节流阀完全开启，本底讯号为零(或补偿到零)时，由恒定的氦流量使输仪表讯号上升到最大值的(1-e-1)倍(即O.63)所需要的时间，记为R。 去除时间是指输出仪表讯号稳定到最大值后，停顿送氦，其讯号下降到最大值的e-1倍(即O.37)所需要的时间，记为C。 反响时间和去除时间的测定装置如图7所示。 工作真空、极限真空及入口处抽速 质谱室极限真空，尤其是工作真空及入口处抽速是表征仪器性能的重要参数。利用检漏仪的真空规可以测定仪器的极限真空和工作真空。利用流量计可测定仪器入口处抽速。 2卤素检漏仪 用含有卤素(氟、氯、溴、碘)的气体为示漏气体的检漏仪器称为卤素检漏仪。该类仪器分两类：其一为传感器(即探头)与被检件相连接的称为固定式(也称探头式)卤素检漏仪；其二为传感器(即吸枪)在被检件外部搜索的称为便携式(也称外探头式)卤素检漏仪。示漏气体有氟里昂、氯仿、碘仿、四氯化碳等，其中氯里昂12最好。卤素检漏仪灵敏度可达3.2lO-9Pam3s。 (1)工作原理与构造 金属铂在800900oC温度下会发生正离子发射，当遇到卤素气体时，这种发射会急剧增加。这就是所谓的卤素效应，利用此效应制成的卤素检漏仪的构造示意图如图8所示。 传感器是个二极管，加热丝、阴极(外筒)、阳极(筒)均用铂材制成。阳极被加热丝加热后发射正离子，被阴极接收的离子流由检流计(或放大器)指示出来，且有音响指示。 电气局部由加热电源、直流电源、离子流放大器、输出显示及便携式的吸气装置电源等组成。 (2)性能测试方法 灵敏度、反响时间及恢复时间是卤素检漏仪的主要性能参数。其测试方法与氦质谱检漏仪的一样，这里不再赘述。但是，卤素检漏仪的指示与卤素气体的浓度有关：一般，低浓度的指示是线性的，中等浓度的是非线性的，而当浓度很高时仪器出现饱和或中毒现象。所以在进展性能测试或检漏时，进入传感器的卤素气体的浓度不宜高于百万分之一。 固定式卤素检漏仪传感器应和lO-110oPa压力围工作，压力过高或过低都会导致仪器灵敏度的下降。 便携式卤素检漏仪的传感器根本上是在大气压下工作的，靠吸气装置吸入气体，使卤素气体流经传感器。 3高频火花检漏器 高频火花检漏器是个高频高压对地放电器件，可以用于真空检漏。 (1)工作原理与构造 图9示出一种电容，电感串联谐振式高频火花检漏器的原理图。接通K，当接触器CD闭合时，电流流经L1、CD，电流很大，L1产生足够大的电磁力吸引CD断开，于是形成L1、C、L2的回路。由于阻抗增加，电流减小导致电磁力下降。使CD重新闭合。如此反复，在L2上施加高频脉冲电压，因此高压线圈L3便感应出高频高压脉冲电压。而L3的一端对地放电产生高频火花击穿现象。这就是高频火花检漏器的工作原理。 (2)玻璃真空系统的检漏 将高频火花检漏器的放电簧F沿着已抽空的玻璃系统外外表慢慢移动，没有漏孔时放电火花束呈杂乱分散状态，当遇到漏孔时火花束集中成一条细束，且指向系统上亮点(漏孔空气电离率远远大于玻璃的结果)，该亮点就是漏孔的位置。 (3)金属真空系统的检漏 各种气体和蒸汽的辉光放电颜色如表3。选用表中示漏物质施加在金属真空系统的可疑处，用高频火花检漏器激发系统上玻璃质规管或盲管的气体，使之放电，观察放电颜色的变化便可实现检漏。这种方法的工作压力为510-1102Pa，检漏灵敏度为10-3Pam3s。 表3 各种气体和蒸汽的辉光放电颜色气体 放电颜色 蒸气 放电颜色空气 玫瑰红 水银 蓝绿氮气 金红 水 天蓝氧气 淡黄 真空油脂 淡蓝有荧光氢气 浅红 酒精 淡蓝二氧化碳 白蓝 乙醚 淡蓝灰氦气 紫红 丙酮 蓝氖气 鲜红 苯 蓝氩气 深红 甲醇 蓝真空检漏3三、检漏技术 1.各种检漏方法的概况 真空检漏就是用适当的方法，迅速判断漏气、确定漏率是否在容许的围之，找出漏孔的位置、测定漏率大小，以便进展修补。 充压检漏法、真空检漏法和其它检漏法的条件、现象、所用设备及其灵敏度分别示于表4、表5、和表6。图4 充压检漏法检漏方法 工作条件 现 象 设 备 最小可检漏率(Pam3s) 备 注水压法 漏水 人眼 10-3100-4 压降法 充3105Pa空气 压力下降 压力计 110-3 听音法 同上 咝咝声 人耳 5lO-3 可用听诊嚣超声法 同上 超声波 超声波检测器 110-3 气泡法 同上 水中气泡 人眼 10-510-6 同上 水中气泡 人眼 10-9 24h积累 同上 涂沫肥皂液发生皂泡 人眼 110-5 氮气检漏法 充3105Pa氨气 溴代麝香草酚兰试带变色 人眼 10-7 观测20s 同上 溴酚兰试纸变色 人眼 10-11 24h积累 充2.5105Pa氨气 复合涂料显色 人眼 10-8 1.5小时积累卤素检漏仪吸嘴法 充卤素气体 检漏仪读数变化伴有音响 卤素检漏仪 10-610-10 可与空气混合充入放射性同位素气体法 充放射性气体 计数器信号变化 闪烁计数器 110-7 氦质谱检漏仪吸嘴法 充氦气 检漏仪读数变化伴有音响 氦质谱检涌仪 10-810-10 气敏半导体检漏仪法 充气敏气体 检漏仪读数变化 气敏半导体检漏仪 表5真空检漏法检漏方法 工作压力Pa 现 象 设 备 最小可检漏率Pam3s 静态升压法 抽真空后封闭，压力上升 真空计 10-510-6 放电管法 放电颜色改变 放电管 10-310-4 高频火花检漏器法 10310-1 亮点，放电颜色改变 高频火花检漏器 10-310-4 真空计法 热传导真空计法 10310-1 施用示漏物质真空计读数变化 热偶或电阻真空计 10-6 电离真空计法 10-210-6 电离真空计 10-9 差动热传导真空计法 10310-1 热传导真空计差动组合 10-7 差动电离真空计法 10-210-6 电离真空计差动组合 10-10 有吸附阱的热传导真空计法 10310-3 液氮冷却活性炭阱，热传导计 10-7 有吸附阱的电离真空计法 10-210-6 液氮冷却硅胶阱，冷阴极电离计 10-1110-13 氢钯法 710110-5 氢气通过钯管进入真空规，读数变化 钯管，电离计 10-710-11 离子泵检漏法 10-510-7 示漏物质使离子流变化 离子泵 10-910-12 卤素检漏仪探头法 1010-1 输出仪表读数变化 卤素检漏仪 10-710-9 氯质谱检漏仪法 10-2 输出仪表读数及声响频率变化 氦质谱检漏仪 10-1210-14 质谱计法 射频质谱计法 10-210-4 施用示漏物质输出仪表读数变化 射频质谱计 10-610-11 盘旋质谱计法 10-310-7 盘旋质谱计 10-710-12 四极滤质器 10-110-4 四极滤质器 10-1010-11 表6 其它检漏法检漏方法 工作条件 现 象 设 备 灵敏度Pam3s 备 注荧光法 荧光材料，有机溶剂 荧光材料发光 紫外线光源 10-910-11 放射性同位素背压法 放射性气体，背压抽真空 计数器输出 信号背压室，闪烁计数器 10-12 背压数小时电子管慢性漏气的加速测定法 背压室充氩气，电子管可为电离规 仪表读数变化 背压室，测量电路 10-910-11 背压数小时氦质谱检漏仪背压法 背压室充氦气抽真空 仪表读数及声响频率变化 背压室，氦质谱检漏仪 一些方法的灵敏度和检测漏率公式及考前须知列表7。各种示漏气体的值示于表8。真空计检漏法中示漏气体的灵敏度置换系数和最小可读压力Pa分别列于表9和表10。在用离子泵法检漏时，氧气和二氧化碳的R= -0.5，氦气和氢气的R= 0.5。 V-试件容积 dp -压力增量 dt -时间 n -气泡形成速率 个min d -气泡直径 、a -示漏气体和空气的粘滞系数 M，Ma-示漏气体和空气的摩尔质量 p、pa-示漏气体和大气压力 G -常数 S、Sa-系统对示漏气体和空气的抽速 qL、 qL，a-漏孔对示漏气体和空气的漏率 C v -气体的热容 T -环境温度 T1-T2 -规管温差 K、K a -规管对示漏气体和空气的灵敏度常数 Ie -发射电流 N -热传导真空计的读数变化 I -电离真空计的读数变化 pa -真空计最小可读空气压力的变化量 qL,min -灵敏度 pAr -背压 Ar 气压力 Ma -氢气摩尔质量 KAr -电子管对氢气的电离规灵敏度常数 I10、I20 -时间t间隔所对应的离子流 t -背压时间 表8 各种示漏气体的C/M值气体 (C/M),J/(kg1/2.K) (C/M)-(C/M)a,J/(kg1/2.K) 氩 0.523103 -65 氧 0.92103 -6 空气 1.00103 0 四氯化碳 0.553103 47 水 2.01103 70 丙酮 1.45103 180 乙醇 1.68103 189 乙醚 1.93103 354 氢 1.42104 464 表9 灵敏度置换系数 气体 单一电阻计 差动电阻计 单一电离计 差动电离计乙烷 1.0 2.0 10.0 11.0 乙醚 0.7 1.7 5.4 6.4 丙酮 - - 3.5 4.5 氯仿 - - 3.5 4.5 二氧化碳 0.3 1.3 1.0 2.0 四氯化碳 0.05 1.0 1.0 2.0 苯 0.1 1.0 0.3 1.3 氢 0.4 0 -0.4 0 煤油 0.25 0 0.25 0 汽油 1.0 1.0 0.3 1.3 表10 最小可读压力pa1.3310-1Pa 工作压力Pa1.3310-1Pa 单一电阻计 差动电阻计 单一电离计 差动电离计 10 410-2 510-3 - - 1 410-2 110-3 - - 10-1 110-3 110-3 210-3 110-4 10-2 110-3 110-3 210-4 110-5 10-3 110-3 110-3 210-5 110-6 2氦质谱检漏仪法 表11 氦质谱仪捡漏法 利用氦质谱检漏仪进展检漏的方法有：喷吹法、氦罩法、检漏盒法、吸枪法、充压法、背压法、累积法、选择性抽气法、检漏台法、逆流检漏法和标准漏孔比拟法。各种方法的设备、步骤及漏率见表11。 在检漏过程中应注意调节仪器工作压力和氦峰，注意经常校准仪器灵敏度，注意降低仪器本底和本底噪声，以便保证氦质谱检漏仪检漏法的灵敏度。 3检漏方法的选择及对检漏人员的要求 (1)检漏方法的选择 比拟理想的检漏方法应满足以下要求： 适宜的检漏灵敏度 在具体的检漏条件下，所选择方法的检漏灵敏度，通常高于最大容许漏率12个数量级。 反响时间和去除时间短 不仅能找出漏孔的位置，而且还能测定漏率 找出漏孔位置的方法有喷吹法和吸枪法。喷吹法适用于可抽空的被检件。高频火花检漏器法、真空计法、固定式卤素仪法和氦质谱仪法归于喷吹法。 吸枪法适用于不允许抽空、放气量大、复杂管道等被检件。气泡法、荧光法，氨检漏法及吸枪式检漏仪法可归于吸枪法。 测定漏率的方法是测量示漏物质的漏率变化或浓度变化量。根据条件可采用适当的方法。 品质优良的示漏物质 示漏物质具有在空气中含量少，灵敏度高，不腐蚀、不污染被检件、抽气系统及检漏仪表，无毒、阻燃和防爆。 稳定性好、检漏围宽 构造简单、操作维修方便，本钱低 由于上述要求有些是相互矛盾的，假设想采用一种方法都能满足是不合实际的。所以只要根据具体情况能够满足其主要要求的检漏方法就是较为适宜的。实践证明，检漏人员的素质、工作经历也是选择检漏方法的重要依据之一。 (2)对检漏人员的要求 对检漏人员的要求如下： 具有高度的责任心和认真的工作态度； 具有丰富的检漏实践经历； 具有一定的机械构造、物理、化学、材料及焊接等方面的知识； 了解被检件构造及其运行工艺，熟悉所用检漏方法或仪器的原理及性能； 掌握所用示漏物质的检漏特性。 例如，氦气轻，采用喷吹法检漏时，应遵守从上至下和从近至远的原则(即先从被检件上部顺序至下部和从靠近检漏仪顺序至远离的部位)；采用吸枪法检漏时，应遵守从下至上和从近至远的原则。但是，卤素气体重，除遵守从近至远的原则外，在喷吹法和吸枪法中，应分别遵守从下至上和从上至下的原则。 检漏人员满足上述要求，就能解释和解决检漏工作中出现的形形色色的现象，较好地完成判别漏气、找出漏孔及测定漏率的检漏任务。 四、标准漏孔 标准漏孔是在一定条件下向真空系统部提供气体流量的元件。一般要明确这个气流量即漏率的气体种类、温度、压力等条件。如果不特别指明，则指温度为2963K、入口压力为1.01105Pa、出口压力低于1.33103Pa的枯燥空气其露点温度低于248K的漏率。 1.常用的标准漏孔 几种常用标准漏孔的构造如图10所示。 玻璃毛细管型标准漏孔图中a是用局部拉细的玻璃毛细管制成的，漏率为10-810-7Pam3/s。 金属压扁型标准漏孔图中b通常是用无氧铜或可伐管压制而成，漏率为10-810-6Pam3/s。 玻璃铂丝型标准漏孔图中c是利用玻璃与铂丝的不匹配封接制成的。当铂丝直径为0.10.5mm；封接长度为510mm时，漏率约为10-7Pam3/s。当温度改变时，其漏率变化。假设296K的漏率为qL、296，则温度T时的漏率为式8。式中fT的曲线如图11所示。 薄膜渗氦型标准漏孔图中d是利用石英薄膜球泡的渗氦速率制成的，其漏率一般为10-510-9Pam3/s。由于温度对漏率的影响很大，使用时应当注意修正。如果温度T1时漏孔漏率为qL、T1，使用温度T2时的漏率应为式9。式中，E-氦在石英中的渗透激活能；R-摩尔气体常数。 2.标准漏孔的校准 标准漏孔的常用校准方法有定容升压法和氦质谱检漏仪比拟法。 1定容升压法 定容升压法校准系统示意图如图12所示。经预抽并烘烤容积V后，标准漏孔进气端压力p11.33103Pa，而V到达极限真空。当压力为1.01105Pa的校准气体例如N2气经标准漏孔流进容积V，并在V中压力p2稳定后，关闭阀门S2记录时间和环境温度T，测出对应t时间的升压p2则标准漏孔的漏率为式10。 2氦质谱检漏仪的比拟法 氦质谱检漏仪比拟法校准系统如图13所示。在检漏仪工作条件不变的前提下，先后测出漏孔L1和待校漏孔L2的进气氦压和讯号，则待校标准漏孔的漏率为式11。式中，qL，01-标准漏孔L1的漏率；p1，p2-分别为L1、L2漏孔进气端氦压；I1，I2-分别为L1，L2漏孔的输出讯号；I0-检漏仪本底。 国产检漏仪器的主要参数见表12和表13。 表12 国产氦质谱检漏仪主要参数厂家 型号 灵敏度Pam3/s 工作真空度Pa 偏转半径mm 偏转角 扩散泵的冷动方式 液氮耗量L/s 功耗W 重量kg 外形尺寸mmmmmm 备注 仪器厂 HZJ-1 6.710-10 310-2 40 180o 风冷 不要 1000 200 6206601230 ZLS-21 10-13 110-3 40 90o 风冷 0.25 1500 110 938600650 ZLS-22 6.710-13 310-3 40 90o 风冷 0.20 110 6006601230 ZLS-23 10-13 110-2 12 180o 风冷 1 1000 80 950600570 10-11Pam3/s不用液氮 ZLS-24 10-11,10-12 10-2 12 180o 风冷 ZLS-24A 10-13 110-2 12 180o 风冷 1 120 6506001090 测试压力自动转换 ZLS-24C 210-11,10-12 2000 150 8707251090 两套辅助抽气系统 ZLS-25A 210-9 吸枪法仪器 ZLS-26 210-12 180o 分子泵 可顺流、逆流检漏科学院仪器厂 TL-1 110-9 310-2 40 180o 风冷 不要 1200 250 6206601229 ZHP-4A 6.710-14 110-3 60 290o 水冷 扩散泵串联，差动抽气 ZHP-10 顺流2.710-12 逆流10-1 710-3 20 90o 风冷 0.04 1500 600530920 可顺流、逆流检漏 ZHP-10B 10-10 710-2 20 90o 风冷 不要 1500 570410860 逆流检漏仪 ZHP-20 310-12 20 90o 风冷 5706001030 可顺流、逆流检漏 ZHP-30 510-11 20 分子泵 50 600540920 逆流检漏仪 ZHP-30B 810-13 20 分子泵 逆流检漏仪 ZHP-40 310-12 20 90o 分子泵 10 350250200(电控箱) 可顺流、逆流检漏 ZHP-50 510-11 310-2 28 260360460(主体) 质谱管接于被检件 ZHP-60 510-11 分子泵 10 350250200(电控箱) 便携式仪器市真空机械三厂 ZH-1 510-11,510-12 510-1 180o 风冷 0.75 500 50 560360560 510-11Pam3/s不用液氮 8400厂 JLH-1 6.710-10 310-2 40 180o 风冷 不要 1000 250 6206601300 JLH-2 6.710-11 310-3 40 180o 风冷 1500 250 6007801250 JLH-3 6.710-13 110-3 40 180o 风冷 100 *华北电器厂 ZHP-4 6.710-14 110-3 60 290o 水冷 1200 500 7105701300 教学仪器厂 6104 6.710-11 310-2 40 180o 水冷 不要 1200 350 6505401130 表13 国产卤素检漏仪的主要参数厂家 型号 灵敏度Pam3/s 检测围Pam3/s 反响时间s 耗电功率W 重量kg 外形尺寸mmmmmm 备注真空仪表厂 L*-2A 3.2510-7 3 21 3.5 传感器26017050 检控箱20015050 F12 L*-3 6.510-8 6.510-83.910-5 1 55 7 324300144 L*-4 510-8 510-81.510-5 仪器厂 LLS-1 10-7 10-710-5 3 4.5 230100250 R12 LFL-301 10-810-2* 1 50 SF6 通用机械技术研究所 LJ-D 3.210-9 3 45 4 300260140 F元素台式滨江仪器厂 LD-22 10-11 10-1110-9 120 5 280280139 探头 * 为体积比真空检漏方式检漏方式多种多样,本节主要介绍两种高感度的检漏方式。 1.残留气体分析法 残留气体分析使用四极滤质器。通过分析真空腔体的残留气体,当*种特定的气体量多的时候可知有漏气。以下图是有检测残留气体的例子。没有漏气时,质量14,28,32的峰值分别是CH2,CO,O2,如果有漏气,则N,N2,O2会从大气侧流入,使相应的质量数峰值增加。 2.探测法 从外部用氦气吹向被检测部,然后由连接在真空腔体上的氦质谱检漏仪来检测侵入的氦气,这种方式可检测出极少的漏气。 检测气体使用氦气的原因如下：1.氦气在空气中的存在量仅为5ppm,如果有漏气容易查清原因。 2.因为是惰性气体,在真空腔体不容易吸附在腔体上,容易放出。 3.从腔体放出的气体中几乎不包含氦气。 4.没有毒性。真空检漏技术.什么是漏气和透气 真空设备要求到达并保持真空状态,如果存在漏气问题则成为重大的缺陷。同时,任何真空设备都没有绝对的密闭性,都有*种程度的漏气问题存在。 气体透过固体的现象被成为透气,特别是用橡胶材料封口时透过的氢气和氦气不可无视。但是透气和漏气本质不同。漏气被定义为机械地从缝隙或小孔由高气压一侧向低气压一侧侵入的现象。 2.漏气的原因 漏气的主要原因是材料本身的缺陷,另一种是封口部不良。还有一种情况是常温下不发生漏气,可是温度变化时会发生漏气。这种情况发生的主要原因是热膨胀系数的差而引起的。 3.可容许的漏气围 严格地讲,任何设备都有漏气现象存在,问题在于漏气量对真空设备及使用目的是否有影响。漏气发生的影响在于可能影响到达的压力或实验生产的纯度等。如果不能造成这种不良影响,则在*种围可以容许有一定的漏气。一般而言,如下表所示的漏气量可以容许。 容许漏气量=设备最低压力 排气速度 1/(10-100) 真空设备容许漏气量简单的减压设备减压枯燥设备简单的蒸发成膜设备-高级成膜设备-.