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尼爾博士將設計圖紙全部交給了通用電氣公司并簽訂了合同,不久后,橡樹嶺擴散工廠所用的氦質(zhì)譜檢漏儀便全是由美國通用電氣公司生產(chǎn)的,在生產(chǎn)過程中, 又作了不少的改進。擴散泵前增加的冷阱便是為改進氦質(zhì)譜檢漏儀所作的新貢獻。
1946年初,真空電子工程公司與電動力學公司合并后也開始生產(chǎn)銷售的氦質(zhì)譜檢漏儀。當時, 通用電氣公司的氦質(zhì)譜檢漏儀已有若干個型號的產(chǎn)品。真空電子工程公司是由戰(zhàn)時的Kellex公司的檢漏小組的幾位研究生創(chuàng)辦的,他們是銳伯,尼爾肯。60年代后, 通用電氣公司不再生產(chǎn)檢漏儀。幾經(jīng)合并后, 檢漏儀由Ametek公司生產(chǎn)。真空電子工程公司生產(chǎn)的檢漏儀基本上籠斷了這個領(lǐng)域達40年之久?,F(xiàn)在用戶已可以自由選擇國內(nèi)外生產(chǎn)的不同型號、規(guī)格的氦質(zhì)譜檢漏儀。
氦質(zhì)譜檢漏儀的結(jié)構(gòu)
氦質(zhì)譜檢漏儀的型號較多,但基本結(jié)構(gòu)大同小異。它主要由質(zhì)譜室、真空系統(tǒng)及電氣部分組成。
(1)質(zhì)譜室
不同類型的氦質(zhì)譜檢漏儀的質(zhì)譜室結(jié)構(gòu)大同小異,都是由離子源、分析器和收集器三部分組成,它們放在一個抽成高真空的質(zhì)譜室外殼中
1)離子源
離子源的作用是使氣體分子電離,形成一束具有一定能量的離子。它由燈絲(陰極)、離化室及離子加速極組成。
燈絲在真空中通電加熱后發(fā)射電子,在離化室與燈絲之間的電場的作用下,電子加速穿過離化室頂部狹縫進入離化室,在離化室中與氣體分子發(fā)生多次碰撞后損失能量,打到分子電離形成正離子,正離子在離化室與加速極之間的電原U(即離子加速電壓)作用下,相繼穿過離化室正面的矩形狹縫和加速極的矩形狹縫,由于加速電場對離子做的功轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子的動能,便形成具有一定能量的離子束。由于離子是由中性氣體分子失去Z個帶負電荷e的電子而形成的,所以離子電荷為正的Ze。由于各種氣體的離子均受同一電場的加速,當它們的電荷量相等時,它們的能量相等,但由于質(zhì)荷比不同,故運動速度也就不同。
氦氣檢漏設備的三種常見方法
在壓力容器中,氦氣檢漏設備常用的方法一般可分為三種,即負壓法、正壓法和氦罩法。與幾種方法的靈敏度相比,負壓法具有更高的靈敏度。然而,當檢漏儀安裝在大型復雜的壓力容器裝置上時,氦氣注入方法具有高靈敏度。
一、負壓法
負壓法是一種常見而方便的檢漏方法。當進行氦氣檢漏時,氦被連接到充滿氦氣的瓶子中,并且使用噴將氦噴射到泄漏部分。如果氦氣從泄漏孔流入壓力容器裝置,裝置中氦氣的分壓將上升,泄漏率將顯示在氦氣檢漏設備上。它是否合格取決于標準泄漏率。如果超過標準泄漏率,將被視為不合格。
二、正壓法
正壓方法是首先用一種以上的大氣壓氦氣或氦氣的混合氣體填充壓力容器裝置。在壓力容器裝置的外部檢測中,泄漏孔泄漏到外部氦氣中,然后找到泄漏孔。當用抽吸搜索氦氣時,一旦氦氣被吸入,氦氣檢漏設備將顯示泄漏率值。在這種情況下,由于壓力容器裝置的外部是一個大氣壓,充入壓力容器裝置的氣壓需要至少一個大氣壓或更多個大氣壓。然而,壓力不應太高。如果壓力過高,插入設備的壓力表或其他插件會彈出,造成傷害和其他危險事故。
三、氦罩法
在這種方法中,用塑料薄膜包裹被測容器,首先除去罩子中的空氣,然后充入氦氣或氦氣混合氣體,檢漏儀與被測容器的內(nèi)部連接,當檢漏儀顯示泄漏率時,指示泄漏。這個泄漏率稱為總泄漏率??傂孤┞适撬行孤┞实目偤?。如果總泄漏率不超過標準值,則每個泄漏率不超過標準值;如果總泄漏率超過標準值,檢查每個點的泄漏率是否超過標準值。然后調(diào)整修改超過標準值的泄漏孔,直至達到合格標準。