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     

工业性氦质谱检漏试验

1.引言最初的氦质谱检漏仪的专利大约始于40年前,那时,还没有能够达到所需要的灵敏度的技术。人们一直认为检测很微小的漏孔是氦检漏的主要用途。浸水检验,卤素检漏仪和着色渗透仍然是工业上的传统方法。这时,大部分待检的漏孔为10~(-3)～10~(-6)毫巴·升/秒。近10年来,采用更可靠、更便宜的电子元件的真空技术的发展,已允许氦检漏仪在工业应用     

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。     

对1000kw电子轰击炉的氦质谱检漏

一、前言　　　　　　我们根据我国现有的检漏方法和仪器,　　决定试图摸索出用氦质谱检漏仪对大型金属　　真空设备进行检漏的一点经验,为解决当前　　真空冶金中急待解决的真空检漏做点有益工(作。我们在我国自行设计和制造的1000　kw电子轰击炉上进行了实际操作和试验,实践　　证明:效果较好,基本上达到预期目的。　　　　二、需要解决的几个问题　　　　　　众所周知,氦质谱检漏仪的检漏灵敏　　度是很高的,出厂指标都在　　10～10　　托·升/秒范围内(在最佳工作条件下),质　　谱室的工作压强一般都为2×10托,仪器　　的使用与维护较其…     

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     

航天器氦质谱真空容器总漏率检测的灵敏度及可信度探讨

依据航天器氦质谱真空容器总漏率检测原理,讨论了检漏仪和真空容器直接相连、同真空容器主真空泵并联、在前级泵和主真空泵间等连接方式,逐项研究了总漏率测试的最小可检漏率、反应时间,分析各种连接方式的应用特点,认为对大型航天器氦质谱真空容器检漏系统,检漏仪连接在前级泵和主泵之间可得到较好的灵敏度和反应时间.通过测量不确定度的分析与评定,确定一般航天器氦质谱真空容器总漏率检测的相对标准不确定度小于10％.     

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。     

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。     

氦质谱检漏仪性能诸元关系的研究

本文根据顺流式氦质谱检漏仪和逆流式氦质谱检漏仪真空系统的结构配置特点,分别推导出这两类检漏灵敏度、最高入口工作压强、抽气时间、最小可检漏率、最大可检漏率、响应时间和清除时间等特性的普适性计算公式。这些公式能够解释有关的实验结果,有助于分子泵逆流检漏仪的研制开发。     

中国环流器HL和欧洲联合环JET的检漏技术进展

对HL环流器系列装置,开发了蒽-丙酮荧光液渗透检漏用于真空内衬的零部件检漏,灵敏度可以达到10-9Pa.m 3.s-1,示漏位置分辨小于0.5mm;对大容器真空检漏,采用四极质谱计和氦质谱检漏仪相配合的检漏法;对压力容器检漏,开发了真空罩吸枪-氦质谱检漏系统,还研制了适于抽除大量水汽的检漏真空机组。对氘氚放电的JET,使用普通的氦质谱检漏仪(扇形磁体型)受到真空室壁释放所吸留的氢同位素的、尤其是氘的严重干扰,因为示漏气体氦(4H e,4.0026u)与氘(D2,4.0282u)的质量数十分相近。在氦质谱检漏仪入口处串接选择性抽气泵——用液氮冷阱来抽除可凝气体、用分子筛泵或10K低温泵来抑制氢同位素本底,并前置一个涡轮分子泵来压缩加强采样气流等。这种加强组合能使原先的氦质谱检漏系统灵敏度提高3个量级以上。     

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。     

大容积密闭容器背压法漏率检测关键技术研究

围绕容积为104cm~3量级的密闭容器开展背压法漏率检测关键技术研究,分析了压氦压力、压氦时间、容器内外壁气体解吸附等因素对实验结果的影响机制,建立了一套可用于大容积密闭容器的背压法检漏流程。理论和实验研究结果表明,将背压法用于预制漏率为10~(-6)Pa·m~3/s量级的大容积密闭容器的漏率检测是可行的。随着漏孔漏率的降低(低于10~(-7)Pa·m~3/s量级),试验件的最低可检漏率也将逐渐低于氦质谱检漏仪的有效检测漏率,而由于被检对象的本底漏率值无法提前获知,将造成将背压法用于更低漏率的大容积密闭容器的漏率测试结果误差极大地增加。相关研究结果对于大容积密闭容器的漏率检测具有一定的理论指导价值。     

2GeV增强器真空系统的设计与模型试验

2GeV增强器是快循环型质子同步加速器。考虑涡流的影响,金属真空室的壁厚不能大于0.135毫米,选用了环氧浇注磁铁真空室的方案。真空系统设计时,环氧表面出气率采用FNAL的数据3×10~(-5)托升/秒·米~2,平均工作压强为5×10~(-7)托时,系统中需配备600升/秒离子泵。通过模型试验,在磁铁环氧表面涂复胶体石墨,经长时间烘烤除气后,可得到2×10~(-5)托升/秒·米~2的出气率,残余气体分析主要成分为水汽。     

大型真空容器的漏率控制与密封设计

随着科技进步,真空装备向大型化,高真空的方向发展。本文针对大型真空容器的检漏和密封设计进行了分析。当容器容积在2000 m3量级时,氦质谱检漏仪接到前级真空侧理论上能够实现反应和清除时间约10 s,检漏灵敏度约1×10-9Pa·m3/s的总装检漏。考虑到总装检漏实际实施上的不确定性和补漏困难的问题,通过密封和检漏设计,提高建造过程中的检漏水平和质量显得尤为重要。文中对焊缝检漏、大型真空法兰的密封及检漏结构、大型真空阀门的使用等进行了分析。     

大容积密闭容器背压法漏率检测关键技术研究北大核心CSCD

围绕容积为104cm^3量级的密闭容器开展背压法漏率检测关键技术研究,分析了压氦压力、压氦时间、容器内外壁气体解吸附等因素对实验结果的影响机制,建立了一套可用于大容积密闭容器的背压法检漏流程。理论和实验研究结果表明,将背压法用于预制漏率为10^(-6)Pa·m^3/s量级的大容积密闭容器的漏率检测是可行的。随着漏孔漏率的降低(低于10^(-7)Pa·m^3/s量级),试验件的最低可检漏率也将逐渐低于氦质谱检漏仪的有效检测漏率,而由于被检对象的本底漏率值无法提前获知,将造成将背压法用于更低漏率的大容积密闭容器的漏率测试结果误差极大地增加。相关研究结果对于大容积密闭容器的漏率检测具有一定的理论指导价值。     

硅胶检漏仪

硅胶检漏仪是由一个灵敏的潘宁规(飞利浦真空计)和装有硅胶粒的连接管组成的,硅胶要在液态空气的温度下改行冷却。硅胶对于H2、He及No的收附作用小于5%,但只有3×10-4空气能通过它。由于这种选择性的收附作用和潘宁规的应用,能容易地探测10-6升微米汞柱/秒的漏气。如仔细一些,就能探测10-8-10-9升微米汞柱/秒的漏气。 当使用H2、He、No做探测气体时,灵敏度是一样的。在10秒内可获得漏气的指示。根据规管电流与漏气率的关系曲线以及规管灵敏度曲线,已经算出了规管对于 H2、He和Ne的抽速近似值。 导言 目前真空系统的检漏已经很普及了。已…     

嗅敏探枪累积检漏方法

氦质谱检漏法是目前使用最多、灵敏度最高的一种检漏方法。这种方法又可分为抽空法和加压法。所谓抽空法就是将被检件与检漏阀相连,利用检漏仪的抽气系统或专门设计的抽气系统将被检件内腔抽空,然后在被检件外部焊缝处施以氦气(喷吹法或氦罩法)。在一个大气压的压差作用下,氦气便通过漏孔进入被检件内腔并传输到检漏仪中,使检漏仪输出指示发生变化(如图1所示)。所谓加压法就是被检件内充以高压氦—空气混合气,氦—空气混合气在压差(1～几个气压)的作用下通过漏孔向外部大气中逸出,被检件外部用一种叫嗅敏     

有关真空检漏系统几个参数的探讨

在真空检漏元件的灵敏度满足需要的前提下,真空检漏系统直接影响检漏的准确性和可靠性。本文分析了真空检漏的基本原理、有关响应的数据和图线,提出了有关真空检漏系统几个参数的探讨意见。 一、试件处真空检漏方程式 1.检漏方程式 一般的真空检漏系统如图1所示。设试件的总漏率为Q托·升/秒,而某个漏孔漏率为q/托·升/秒,该漏孔对示气和空气漏率比为 k,扩散泵对示气和空气抽速之比为n1(n1=S示/S)。当示气对准漏孔q施气时,系统中空气和示气的压力均将变化。若检漏器对示气和空气的灵敏度之比为f,则检漏器所显示的总压力读数为 P=P1+fP2( …     

论吸枪法氦检漏之优劣

近两年，在制冷行业中，用氦气作为示漏气体，然后用氦检漏仪来检漏，似乎已成为一种时尚，加之商家宣称氦检漏仪较传统卤素极漏仪灵敏度高，不受本底干扰等，故各厂家纷纷上马，趋之若骛。氦检漏方法的优劣究竟如何，投入产出比是否合理，下面作一探讨。鉴于目前国内绝大多数厂家是采用吸枪法氦检漏，所以这里主要针对吸枪模式，讨论其灵敏度情况：首先我们先做一下单位换算。氦检漏仪多以单位时间内物质的量的变化量为员率单位，如Pa·m3／s（西方国家多以mhar·l／s为单位，！mhar·l／s＝10－‘Pa·m’／s）；而制冷剂的漏率多以单位时…     

基于选择性抽气原理的超灵敏检漏方法分析

随着科研生产对仪器设备精密程度与长寿命要求的不断提高,对超灵敏检漏需求的不断增加,氦质谱检漏仪已无法完全满足要求。利用超高真空材料处理降低本底氦信号,采用非蒸散型吸气剂泵选择性抽气实现静态真空的维持,运用静态累积比较法放大被检件的氦信号,实现了对10~(-13)～10~(-15)Pa·m~3/s极小漏率的检测。依据改进方案设计的超灵敏检漏仪和极小气体流量校准装置,为航空航天、核工业等多家单位的产品提供了可靠性保证。