氦质谱检漏仪的进展
经过近半个世纪的努力,今天的氦质谱检漏仪已告别了四十年代初期的情形。
集中体现在如下几个方面:
(1)便携式: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。
分子泵排气系统取代扩散泵排气系统,不仅解决了油蒸气对质谱室的污染问题,而且对快速启动仪器和快速停机做出了很大贡献。为适应检漏口压强的变化和对灵敏度要求的不同,分子泵一般采用多级构造和几种不同的转速。
例如:瑞士、日本采用改变分子泵转速来达到此目的,且提高检漏灵敏度。
另外,逆扩散检漏方式,实现了高压强下检漏,也为正压吸枪检漏提供了良好的条件。
氦质谱检漏仪
北京科仪真空技术有限公司是国内新兴的一家从事真空领域的高新技术企业。
氦质谱检漏技术是真空检漏领域里不可缺少的一种技术,由于检漏,简便易操作,仪器反应灵敏,精度高,不易受其他气体的干扰,在电阻炉检漏中得到了广泛应用。氦质谱检漏仪是根据质谱学原理,用氦气作示漏气体制成的气密性检测仪器。由离子源、分析器、收集器、冷阴极电离规组成的质谱室和抽气系统及电气部分等组成。笔者实测时,在漏点处喷射氦气5~10s后,检漏仪就发生响应,对于如此庞大的真空系统,其反应是相当的灵敏。
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氦质谱检漏仪常用检漏方法及标准
氦质谱检漏法是利用氦质谱检漏仪的氦分压力测量原理,实现被检件的氦泄漏量测量。当被检件密封面上存在漏孔时,示漏气体氦气及其它成分的气体均会从漏孔泄出,泄漏出来的气体进入氦质谱检漏仪后,由于氦质谱检漏仪的选择性识别能力,仅给出气体中的氦气分压力信号值。在获得氦气信号值的基础上,通过标准漏孔比对的方法就可以获得漏孔对氦泄漏量。当在清洁、纯净空气中报警或不稳定时,应更换探头,具体探头步骤是如下:(1)确认本仪器处于关闭状态(2)逆时针旋下旧探头(3)顺时针旋上包装箱中提供的备用探头。
根据检漏过程中的示漏气体存贮位置与被检件的关系不同,可以将氦质谱检漏法分为真空法、正压法、真空压力法和背压法,下面分别总结了这四种氦质谱检漏法的检测原理、优缺点及检测的标准。
真空法氦质谱检漏
采用真空法检漏时,需要利用辅助真空泵或检漏仪对被检产品内部密封室抽真空,采用氦罩或喷吹的方法在被检产品外表面施氦气,当被检产品表面有漏孔时,氦气就会通过漏孔进入被检产品内部,再进入氦质谱检漏仪,从而实现被检产品泄漏量测量。按照施漏气体方法的不同,又可以将真空法分为真空喷吹法和真空氦罩法。其中真空喷吹法采用喷枪的方式向被检产品外表面喷吹氦气,可以实现漏孔的准确定位; 真空氦罩法采用有一定密闭功能的氦罩将被检产品全部罩起来,在罩内充满一定浓度的氦气,可以实现被检产品总漏率的测量。常规系统多用于早期的氦质谱检漏仪,该种检漏仪的被检件与高真空部分直接相通,由被检件泄入的氮气首先到达质谱管被检到,因而具有较高的灵敏度,但是会对质谱管有污染。
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采用背压法检漏时,首先将被检产品置于高压的氦气室中,浸泡数小时或数天,如果被检产品表面有漏孔,氦气便通过漏孔压入被检产品内部密封腔中,使内部密封腔中氦分压力上升。然后取出被检产品,将表面的残余氦气吹除后再将被检产品放入与检漏仪相连的真空容器内,被检产品内部密封腔内的氦气会通过漏孔泄漏到真空容器,再进入氦质谱检漏仪,从而实现被检产品总漏率测量。检漏仪给出的漏率值为测量漏率,需要通过换算公式计算出被检产品的等效标准漏率。氦质谱检漏仪逆扩散原理逆扩散方式检漏允许被检件内压强较高,氦质谱检漏仪可达1000Pa(一般常规检漏仪为0。
背压法的优点是检测灵敏度高,能实现小型密封容器产品的泄漏检测,可以进行批量化检测。
背压法的缺点是不能进行大型密封容器的漏,否则由于密封腔体容积太大,导致加压时间太长。此外,每个测量漏率都对应两个等效标准漏率,在细检完成后还需要采用其它方法进行粗检,排除大漏的可能。
背压法的检漏主要应用于各种电子元器件产品检漏。