真空检漏技术的发展概况

国外检漏技术全盛的时期是五十年代中期到六十年代中期，主要是大型金属真空系统的出现迫切需要解决检漏问题。四十年代以前只有简单检漏方法，自１９４３年出现质谱检漏计以后使检漏技术发生了很大跃进，今日的质谱检漏计已成为最重要的检漏方法。但与此同时，简易检漏技术也在深入发展，与质谱检漏互为补充。 １、检漏的一般概念和所用单位。真空设备没有必要把所有漏孔都检出来，每一种装置都允许有一定的漏量；介绍了实际的数据，可作为选择检漏器的参考。介绍了四种标准漏孔，用四凸缘垫圈密封的漏阀，可得１０－１４～１０－１５乇升／秒的最小漏量。 ２、检漏原理。介绍在多漏孔存在时的检漏方程式。此方程式是通用的，即可用干“选择性响应”的检验器，也可用于“唯一响应”检漏器。介绍了最佳检漏的条件。最后列出２０种检漏器的可检最小漏量。 ３、质谱检漏计，质谱检漏计三十多年来有很大发展，但灵敏度始终没有超出１７年前提出的指标： １０－１３乇升／秒。 目前一个动向是用灵敏度较低的仪器检出更小的漏孔。介绍了用１０－１０乇升／秒的仪器检出１０－１５乇升／秒的漏孔的方法。质谱计附加一只小冷吸附泵，可用１０－１０乇升／秒的仪器检出１０－１３乇升／秒的漏孔着重介绍质谱检漏     

粒子加速器部分结构材料常温真空出气率

在超高真空条件下,容器内的压力近似表达为 P=Po+Q/S式中, Po是,高真空泵的极限压力,S是高真空泵的有效抽速,Q为气载。它主要包括自器壁漏入的气体及材料放出的气体。在合理的设计与加工工艺条件下,漏气可以不考虑,因为在最终抽空时,它已被检查出并设法消除。高真空时P　Po,则P=Qo/S式中,Qo是材料总出气率(托·升/秒),Qo=Aq,A是材料暴露在真空中的表面积(厘米2)、q是材料出气率(托·升/秒·厘米2)。因此,q是设计任何一个高真空或超高真空系统所必不可少的参数。 q与材料种类有关,与材料的处理工艺有关。在一定的预处理条件下,我们对…     

超灵敏度质谱检漏实验的新结果

为适应对真空及压力器件密封性日益增长的要求 ,尤其是确保小体积密封真空器件的长期可靠性 ,研制了一套超灵敏度检漏系统。这套全金属的超高真空系统主要由分子泵、离子泵、无油前级泵、消气剂泵和高性能的四极质谱计等组成 ,由于采用了现代先进的真空技术 ,仅在几个小时内就可达到 10 - 6 Pa的工作压强。该系统有两种检漏模式 ,累积模式用于漏率小于 5× 10 - 1 2 Pa· m3/s漏孔的检漏 ,更大的漏率则用动态检漏模式。实验结果表明该系统的最小可检漏率可达 1× 10 - 1 5Pa· m3/s。     

氦质谱检漏仪用的嗅敏探枪法及特性

本文对氦质谱检漏仪的嗅敏探枪法在大气中的分压灵敏度进行了理论计算并对加压容器上的模拟微小漏孔在大气中的泄漏情况进行了理论分析,实验证明呈准分子流状态。实测结果表明,当使用JLH—1或HZJ—1型氦质谱漏仪探测时,其有效最小可检漏率为10~(-7)托·升/秒;如果用ZLS—23型氦质谱检漏仪,可以算出其有效最小可检漏率为10~(-9)托·升/秒。同时还实测了移动式探测速度与灵敏度的关系。指出了上述方法检验大型容器的可能性。     

利用选择性抽气原理校准微漏率标准漏孔

本文描述微漏率标准漏孔校准装置,装有选择性吸气泵——水冷钛升华泵;用定容升压法测量。加钛泵后系统内的大部份活性气体被消除,出气率降到小于10~(-10)托·升/秒。在测微漏率时,曾对电离规的出气及其三种工作状态(①连续工作;②保持灯丝恒温,间歇加栅压;③间歇点燃灯丝)做了研究和讨论。并对电离规对不同气体的灵敏度做了测量。对渗氦率10~(-8)～10~(-9)托·升/秒数量级的箔壁玻璃漏孔进行校准。其结果表明,精度均在±5％以内。     

温度对石墨烯真空标准漏孔漏率的影响研究

石墨烯真空标准漏孔是基于石墨烯衍生材料研制的新型真空标准漏孔,其漏率下限低于一般的石英渗氦型标准漏孔,可用于超灵敏度检漏系统的校准。基于石墨烯的材料特性,石墨烯真空标准漏孔的漏率会随温度变化。本文针对温度对石墨烯真空标准漏孔漏率的影响进行了研究,通过测量漏孔在不同温度环境下的漏率,得到该种漏孔的温度系数与变化规律。研究结果表明,石墨烯真空标准漏孔的漏率随温度呈线性变化,且温度系数低于2.5%/℃。     

逆扩散型氦质谱检漏仪的研究

一、常规型质谱检漏仪的发展真空检漏技术中,唯有氦质谱检漏仪灵敏度最高。广泛采用,发展较快亦较成熟。早在四十年代其检漏灵敏度为10~(-8)托·升/秒,到五十年代末达10~(-13)～10~(-14)托·升/秒。国内在六十年代以来分别研制的氦质谱检漏仪以及国外绝大部分质谱检漏仪新产品均属常规形式(见附表1、表2)。被检漏件与节流阀相连,由辅助机械泵完成粗抽。检漏时节流阀徐徐打开,调至质谱室允许的工作压强,质谱室真空由扩散泵抽气。为提高系统的真空度和质谱室少受沾污,一般加有液氮冷阱,前级有机械真空泵以及必要的一些辅助的旁路或     

氮光谱检漏仪

本文提出了一种新型的真空检漏仪器——氮光谱检漏仪的实验结果。它利用检测潘宁放电光谱作为一种快速诊断真空系统质量及检漏的手段。在10~(-4)托压强下,实验测量并比较了各种气体的放电光谱。在可见光区域,氮存在三条强的光谱线。计算表明它们分别是氮离子中的电子从上能级V＇=0到下能级V″=0,1,2的跃迁光谱线。选择4278埃的氮光谱线作工作光谱线,测得了各种条件下油扩散泵系统中氮光电流及总光电流的比值。在现有条件下以氧作为检漏探索气体时,该检漏仪最小可检漏率≤2.8×10~(-7)托·升/秒,响应时间为4秒。     

超灵敏度检漏仪校准技术进展

本文综述了国际上超灵敏度检漏仪的校准技术进展。超灵敏度检漏仪是高可靠长寿命真空器件封装的重要检漏工具,当前报道的检漏下限可达10^-16 Pa·m³/s,但检漏结果的正确性是器件可靠性的关键因素。超灵敏度检漏结果正确性主要取决于检漏仪的自身性能和计量校准,对于后者,国际上先后采用标准漏孔、可变漏率的白金丝漏孔及标准气体流量计作为参考标准来提高检漏结果的正确性。采用标准漏孔的方法是使用当前下限仅为10^-11 Pa·m³/s的漏孔作为参考标准,由于漏孔自身的偏差及检漏采用质谱计跨越几个数量级的线性递推方法,在小于10^-14 Pa·m³/s范围的检漏结果偏差可达一个数量级;采用可变漏率的白金丝漏孔作为参考标准,可提供(10^-10～10^-12)Pa·m³/s范围内漏率,与标准漏孔相比对检漏结果的正确性有一定提升;采用近期新研制的宽量程标准气体流量计作为参考标准,可提供下限为10^-16     

不同气体和压力对真空漏孔漏率的影响

针对目前大多数标准漏孔的漏率都是在He和入口压力为100 kPa下的漏率,采用定容变压法校准了铭牌漏率为2.3×10~(-6)Pa·m~3/s的标准真空漏孔在使用H_2、He、D_2三种气体时,在不同入口压力下的漏率。预先对系统进行了加热除气后计算了系统本底漏率大小,并探讨了本底漏率对校准漏孔漏率的影响。结合粘滞流-分子流理论研究了不同气体和漏孔入口压力对漏孔漏率的影响。     

高压容器的检漏

问题的提出检漏对象是一个烘烤时会膨胀的厚壁不锈钢轴向波纹管。按照制造工艺的要求,在整个检漏过程中该装置内应保持大于9.9个大气压(30%的氦气,70%的空气)的混合气体,它的最大允许漏率为3×10~(-6)帕·升/秒。     

大容器检漏的有效方法

一、前言通常我们把一立方米以上的容器称为大容器。目前,对于大容器还没有一种比较成熟的检漏方法。常用的检漏方法有皂泡法、卤素法、氨检漏法、复合涂料显色检漏法及氦质谱检漏法等。皂泡法简单、方便、经济,但是灵敏度低。利用该法检查10~(-4)托升/秒以下的漏孔时不仅需要加较高的压力,而且需要花费很长的时间来细心观察气泡的形成,因而劳动强度     

一种下限为5×10~(-16)Pa·m~3/s的高精度超灵敏度检漏装置

为了解决长寿命、高可靠真空器件的封装检漏需求,研制出下限可达5×10~(-16)Pa·m~3/s的高精度超灵敏度检漏仪。当前基于动态分流原理的通用检漏仪由于引进质谱计分析室的示漏气体量小致使实际检漏下限为10~(-11)Pa·m~3/s,通过软件修正实现的检漏下限可达10~(-12)Pa·m~3/s;基于累积法的超灵敏度检漏下限可达5×10~(-15)Pa·m~3/s,该方法采用商用漏孔作为参考标准,通过线性递推得到的检漏结果偏差可达一个数量级以上,严重影响特殊应用领域器件的高可靠性和寿命。本文在原有的研究基础上,提出累积比较检漏方法。在特殊加工的累积室中对示漏He气进行累积,使其形成的分压力在质谱计测量范围内;通过对累积室内壁的特殊工艺处理获得了更小的示漏气体本底压力;用新研制的下限为5×10~(-16)Pa·m~3/s高精度流量计作为参考标准比较获得被检测器件漏率,避免传统采用自身偏差较大的漏孔作为参考标准和使用线性递推得到漏率引入的较大偏差。实验结果证明,所研制装置的检漏范围为10-12～5×10~(-16)Pa·m~3/s,检漏结果的不确定度为5. 3%～13%。     

关于氦质谱检漏仪的反应时间的两种测量方法

本文对氦质谱检漏仪的反应时间的两种测量方法进行了讨论,指出其中一种方法是错误的。 反应时间和清除时间是氦质谱检漏仪的重要参数之一,通常规定反应时间和清除时间不大于3秒。对仪器经常进行灵敏度校准和反应时间与清除时间的测量是检查仪器是否正常工作的手段之一。就是在检漏工作进行过程中,对于检漏技术人员来说也应该知道在连接了被检容器和辅助真空系统之后,整个检漏系统(包括检漏仪、被检件、辅助真空系统)的检漏灵敏度多大?反应时间与清除时间多长?这些决定了能够检示出多大漏孔和应该以怎样的速度进行检漏的问题。 下面只谈一下…     

质谱仪在空间行波管生产中的超灵敏度检漏应用

保证极低的漏率是生产高可靠、长寿命空间行波管的必要条件。本文针对空间行波管微小漏孔常发生堵塞的问题,结合空间行波管的实际生产过程,在排气台上建立了一种超灵敏度检漏手段。通过漏率为1.8×10~(-8)Pa·m~3/s的标准漏孔和一支漏气的空间行波管对检漏性能和可靠性进行了测试与验证。结果表明,该系统的检漏下限为1.9×10~(-14)Pa·m~3/s,采用动态检漏法的检漏下限为8.3×10~(-12)Pa·m~3/s。上述超灵敏度检漏方法在生产过程中可有效地定位经烘烤后暴露出的漏孔,包括在大气环境下易堵塞的漏孔(10~(-10)Pa·m~3/s)、材料或焊缝缺陷导致的漏孔等,为完成高可靠空间行波管的封离提供有效保障。     

一种下限为5×10^(-16)Pa·m^3/s的高精度超灵敏度检漏装置北大核心CSCD

为了解决长寿命、高可靠真空器件的封装检漏需求,研制出下限可达5×10^(-16)Pa·m^3/s的高精度超灵敏度检漏仪。当前基于动态分流原理的通用检漏仪由于引进质谱计分析室的示漏气体量小致使实际检漏下限为10^(-11)Pa·m^3/s,通过软件修正实现的检漏下限可达10^(-12)Pa·m^3/s;基于累积法的超灵敏度检漏下限可达5×10^(-15)Pa·m^3/s,该方法采用商用漏孔作为参考标准,通过线性递推得到的检漏结果偏差可达一个数量级以上,严重影响特殊应用领域器件的高可靠性和寿命。本文在原有的研究基础上,提出累积比较检漏方法。在特殊加工的累积室中对示漏He气进行累积,使其形成的分压力在质谱计测量范围内;通过对累积室内壁的特殊工艺处理获得了更小的示漏气体本底压力;用新研制的下限为5×10^(-16)Pa·m^3/s高精度流量计作为参考标准比较获得被检测器件漏率,避免传统采用自身偏差较大的漏孔作为参考标准和使用线性递推得到漏率引入的较大偏差。实验结果证明,所研制装置的检漏范围为10-12～5×10^(-16)Pa·m^3/s,检漏结果的不确定度为5. 3%～13%。     

核电站压力密封容器的吸枪法检漏

本文论述了吸枪法检漏的用途、工作原理及实验数据。当被检容器充入了氦气10％、表压为0.35kg/cm~2的混合气体时,可以探测到最小漏率为10~(-6)托·升/秒。它为大型容器的检漏提供了一种很好的方法。     

热阴极电离真空计检漏的灵敏度

文中扼要的评述了热阴极电离真空计检漏的灵敏度,并进行了实验测定。其结果与已有的理论表示式是一致的。由此得到两种常用电离真空计的最高检漏灵敏度分别为10~(-8)和10~(-11)(托·升/秒)。最后分析了影响灵敏度的因素。     

ITER导体总体气密性检测系统的真空抽气与漏率标定

介绍ITER导体总体检漏系统布置,对检漏系统的粗真空抽气时间和高真空抽气时间进行具体计算,其中高真空抽气时间计算运用两种数学方法:特别积分法和Runge-Kutta法.介绍了检漏系统标定的重要仪器之一的标准漏孔,最后叙述检漏系统的标定实验并计算出此系统的最小可检漏率Qmin=1.4×10-11 Pa·m3/s,满足导体漏率检测要求.     

第七讲：真空检漏

第七讲：真空检漏关奎之（东北大学）四、标准漏孔（接１９９８年第２期第４８页）标准漏孔是在一定条件下向真空系统内部提供已知气体流量的元件。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２９６±３Ｋ、入口压力为１．...