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氦質(zhì)譜檢漏儀
北京科儀創(chuàng)新真空技術(shù)有限公司是國(guó)內(nèi)新興的一家專(zhuān)業(yè)從事真空領(lǐng)域的高新技術(shù)企業(yè)。
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,簡(jiǎn)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)譜檢漏儀是根據(jù)質(zhì)譜學(xué)原理,用氦氣作示漏氣體制成的氣密性檢測(cè)儀器。由離子源、分析器、收集器、冷陰極電離規(guī)組成的質(zhì)譜室和抽氣系統(tǒng)及電氣部分等組成。氦質(zhì)譜檢漏儀的應(yīng)用拓展一航空航天高科技工業(yè)1)例如火箭發(fā)動(dòng)機(jī)及姿態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī),過(guò)去是打壓刷肥皂水檢漏,現(xiàn)在重新改進(jìn)工藝用氦質(zhì)譜檢漏儀檢漏,采用正壓吸槍與氦罩法結(jié)合,使檢漏靈敏度大大提高,從而保證了發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量。
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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(cè)器; 真空系統(tǒng)一般由分子泵、機(jī)械泵、電磁閥和真空計(jì)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(lèi)離子按其質(zhì)荷比的不同實(shí)現(xiàn)分離。
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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(duì)示漏氣體的靈敏度高;它不會(huì)對(duì)人員、環(huán)境、被檢件及檢漏儀造成污染、傷害和安全隱患;價(jià)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?yàn)楸镜仔?,由某些原因引起本底的波?dòng),亦即本底噪聲也就小,因此微小漏率也就能反應(yīng)出來(lái),靈敏度高。
2、氦的質(zhì)量?。ㄏ鄬?duì)分子質(zhì)量為4),易于穿過(guò)漏孔。這樣,氦較除氫以外的其他氣體通過(guò)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(huì)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?cè)诜治銎髦械钠D(zhuǎn)半徑相差也大,容易分開(kāi),定標(biāo)找氦峰時(shí),不易受其他離子的干擾,因此就降低了對(duì)分析器制造精度的要求,易于加工。同時(shí),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(guò),提高了儀器靈敏度。氦質(zhì)譜檢漏儀的優(yōu)點(diǎn)北京科儀創(chuàng)新真空技術(shù)有限公司是國(guó)內(nèi)新興的一家專(zhuān)業(yè)從事真空領(lǐng)域的高新技術(shù)企業(yè)。
5、氦在被檢件及真空系統(tǒng)中不易被吸附。這樣檢出一個(gè)漏孔可以使氦信號(hào)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(guò)漏孔)比氦還好,然而由于氫一方面有易1爆危險(xiǎn),另一方面在油擴(kuò)散泵中,由于油受熱裂解會(huì)產(chǎn)生大量的碳和氫,使氫本底極高且波動(dòng)大,以致靈敏度大大降低,所以很少采用。
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氦質(zhì)譜檢漏用氦氣的選擇
氦氣是一種無(wú)色、無(wú)味的隋性氣體。相對(duì)分子質(zhì)量為4.003,分子直徑為2.18×10-10m,分子的質(zhì)量為3.65×10-27kg,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度為0.1769kg/m3,臨界溫度為5.25K,臨界壓力為2.26×105Pa,1atm壓力下的沸點(diǎn)為4.214K,熔點(diǎn)為0.9K,三相點(diǎn)溫度為2.186K,三相點(diǎn)壓力為51.1×10-2Pa,在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的熱導(dǎo)率為510.79J/(m·h·K),在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的定壓比熱為5233J/(kg·K),在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的動(dòng)力粘度系數(shù)為1.86×10-5Pa·s,1L液氦氣化為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氦氣體積為700L。另外,逆擴(kuò)散檢漏方式,實(shí)現(xiàn)了高壓強(qiáng)下檢漏,也為正壓吸槍檢漏提供了良好的條件。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的瓶裝氦氣按純度高低分別為工業(yè)用氦、純氦、高純氦三種。
1、工業(yè)用氦:氦含量≥99%,露1點(diǎn)≤43℃.
2、純氦分三級(jí):優(yōu)等品氦含量≥99.995%;一等品氦含量≥99.993%;合格品氦含量≥99.99%。
3、高純氦分為三級(jí):優(yōu)等品氦含量≥99.9996%;一等品氦含量≥99.9993%;合格品氦含量≥99.999%。
氦氣在氦質(zhì)譜檢漏儀檢漏中作為示蹤氣體使用,純度要求不高,一般選用工業(yè)用氦,即氦含量≥99%,露1點(diǎn)≤43℃。
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