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氦气检漏仪

氦气检漏仪是氦质谱检漏仪((Helium Mass Spectrometer Leak Detector)的俗称,运用质谱原理制成的仪器称为质谱计或质谱仪。质谱仪通过其中心部件质谱室,使不同质量的气体变成离子并在某种场中运动后,不同质荷比的离子在场中彼此分开,而相同质荷比的离子在场中汇聚在一起,六氟化硫充气柜真空箱检漏设备,如果在适当位置安置接收1器接收所有这些离子,就会得到按照质荷比大小依次分开排列的质谱图,这就是质谱。

用于检漏的质谱仪称为质谱检漏仪。测量气体分压力的所有质谱计,如四极质谱计、射频质谱计、飞行时间质谱计、回旋质谱计等都可以用于检漏。

专门设计的以氦气作示踪气体进行检漏的质谱仪称为氦质谱检漏仪。这种仪器除灵敏度高外,还具有适应范围广、定位定量准确、无毒、安全、反应速度快等优点。氦质谱检漏仪中用得较多的是90°和180°的磁偏转型质谱仪。

众所周知,当一个带电质点(正离子)以速度v进入均匀磁场的分析器中,如果速度v的方向和磁场H的方向相垂直,则它的运动轨迹为圆,如图1所示。当磁场的磁通密度一定时,不同质荷比(m/e)的离子在磁场中都有相应的运输半径,也就是都有相应的圆轨迹,这样,不同质荷比的带电粒子在磁场分析器中运动后就会彼此分开。如果在离大运动的路径中安置一块档板将其他离子档掉,而在对应的氦离子运动半径位置的档板上开一狭缝,狭缝后安置离子接收极,这样的只有氦离子才能通过狭缝而被接收极接收形成氦离子流,并经放大器放大后由测量仪表指示出来。检漏时,如果用氦气喷吹漏孔,氦气便通过漏孔进入检漏仪的质谱室中,使检漏仪的测量仪表立即灵敏地反应出来,达到了检漏的目的。

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氦质谱检漏用氦气的选择

氦气是一种无色、无味的隋性气体。相对分子质量为4.003,分子直径为2.18×10-10m,分子的质量为3.65×10-27kg,在标准状态下的密度为0.1769kg/m3,临界温度为5.25K,临界压力为2.26×105Pa,1atm压力下的沸点为4.214K,熔点为0.9K,三相点温度为2.186K,三相点压力为51.1×10-2Pa,在标准状态下的热导率为510.79J/(m·h·K),在标准状态下的定压比热为5233J/(kg·K),在标准状态下的动力粘度系数为1.86×10-5Pa·s,1L液氦气化为标准状态下的氦气体积为700L。

规定的瓶装氦气按纯度高低分别为工业用氦、纯氦、高纯氦三种。

1、工业用氦:氦含量≥99%,露1点≤43℃.

2、纯氦分三级:优等品氦含量≥99.995%;一等品氦含量≥99.993%;合格品氦含量≥99.99%。

3、高纯氦分为三级:优等品氦含量≥99.9996%;一等品氦含量≥99.9993%;合格品氦含量≥99.999%。

氦气在氦质谱检漏仪检漏中作为示踪气体使用,纯度要求不高,一般选用工业用氦,即氦含量≥99%,露1点≤43℃。

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氦质谱检漏仪能为不同的需求提供不同的测量方法

氦质谱检漏仪原理的氦质谱检漏仪特点:

1.检测时间和周期非常短,可以达到5s以内;

2.检测的介质比较常用,仅需压缩空气即可;

3.不会受到主观因素判断的影响;

4.检测的数据;

5.自动生成数据保存,可追溯数据来源。

氦质谱检漏仪进展的集中体现在如下几个方面:

(1)便携式:zui近各国推出的小型便携式检漏仪不仅灵敏度高,而且便于携带,给野外作业和高空作业提供了比较大的方便。

(2)高压强下检漏:检漏口压强可高达数百帕左右,对检测大系统和有大漏的工件很有益。

(3)自动化程度高:自动校准氦峰,自动调节零点,量程自动转换,自动数据处理,可外接打印机。整机由微机控制,菜单的选择功能,一个按钮即可完成一次的全检漏过程。

(4)全无油的干式检漏:有些国家生产的检漏仪,可采用干式泵,达到无油蒸气的效果,为无油系统及芯片等半导体器件的检漏,提供了有利条件。

(5)检漏范围宽:现今生产的四极检漏仪,质量范围很宽,不仅可检测氦气,而且能检测其它气体。

氦质谱检漏仪能为不同的应用提供广泛的测试方法,含有涡轮分子泵、内置机械泵、外置机械泵、光谱、仪管、阀组、检漏仪电子元件和操作页面,以及可选功能组件。氦质谱检漏仪在许多领域里得到广泛的应用,例如,在航空航天领域里宇宙飞船、航天飞机、火箭、飞机等这些都要用到真空检漏技术。


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