氦质谱检漏仪原理及使用方法及相关介绍ppt课件.ppt

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1、氦质谱检漏仪——原理、使用方法及相关介绍1内容真空检漏技术氦质谱检漏仪的主要构成及作用真空学简介泵的工作原理质谱管结构及其工作原理氦质谱检漏仪的使用方法及注意事项2真空检漏技术真空检漏技术就是用适当的方法判断真系统﹑容器或器件是否漏气﹑确定漏孔位及漏率大小的一门技术﹐相应的仪器称为检漏仪。在真空系统﹑容器﹑器件制造过程中借助真空检漏技术确定它们的真空气密性﹑探查漏孔的位置﹐以便采取措施将漏孔封闭从而使系统﹑容器﹑器件中的真空状态得以维持。3什么是漏及检漏的标准真空系统﹑容器或器件的器壁因材料本身缺陷或焊缝﹑连接处存在孔洞﹑裂纹或间隙等缺

2、陷﹐外部大气通过这些缺陷进入系统內部﹐致使系统﹑容器或器件达不到预期的真空度﹐这种现象称为漏气。造成漏气的缺陷称为漏孔。漏孔尺寸微小﹑形状复杂﹐无法用几何尺寸表示﹐因此在真空技术中用漏率来表示漏孔的大小。漏率是指单位时间內漏入系统的气体量。用漏率表示漏孔大小时，如果不加特殊说明，则是指在漏孔入口压力为1.01×105Pa，出口压力低于1.33×103Pa，温度为296士3K的标准条件下，单位时间内流过漏孔的露点温度低于248K的空气的气体量。漏率的单位是Pa·m3/s（帕斯卡×立方米／秒）4压强和漏率单位换算在国际单位制中压强的单位是P

3、a(帕斯卡)，1Pa的压强就是1m2面积上作用1N(牛顿)的力。5最常用的检漏方法——氦质谱检漏法氦质谱检漏法是根据质谱分析的原理，以氦作探索气体，对各种需密封的容器的漏隙进行快速定位和定量检测的理想的方法。因氦是隋性气体，对大气无污染，使用安全；氦原子量小、粘度小，易渗透过任何可能存在的漏率，检测灵敏度高、速度快、适用范围广；加之氦在大气中含量少（仅万分之五），离子质量与其它气体离子质量相差很大，不易受干扰，不会错判。与当今诸多检漏方法（如气泡法、卤素检漏法等）相比，它是佼佼者。6仪器结构ZhP--30型氦质谱检漏仪由四部分组成。真空

4、系统质谱管电子学电路机架7仪器结构图：89真空系统10真空科学发展的历史回顾人们或许是受翻译国外书刊的影响，通常在回顾真空科学发展史时，常常误认为1643年托里析利的压力实验和1650年葛利克发明抽气机是对真空这一现象的最早发现，其实早在公元前六世纪我国在冶铁技术中即采用了风箱鼓风法，那时称风箱为“鞲鞴”。战国时期“老子道德经”一书说“鞲鞴”是虏而不屈、动而愈出”，这是利用真空吸气原理的有记载的描述。而欧州到十六世纪才发明这种设备。因此在我们回顾真空科学发展历程时，是不应当忘记我们的祖先、对人类在早期发展真空技术所做出的贡献。11二、真

5、空及其应用真空的含义在真空科学中，真空的含义是指在给定的空间内低于一个大气压力的气体状态。人们通常把这种稀薄的气体状态称为真空状况。12不同真空状态下的真空工艺技术随着气态空间中气体分子密度的减小，气体的物理性质发生了明显的变化，人们就是基于气体性质的这一变化，在不同的真空状态下、应用各种不同的真空工艺、达到为生产及科学研究服务的目的。目前，可以说，从每平方厘米表面上有上百个电子元件的超大规模集成电路的制造，到几公里长的大型加速器的运转，从民用装饰品的生产到受控核聚变、人造卫星、航天飞机的问世，都与真空工艺技术密切相关。不同真空状态下所

6、引发出来的各种真空工艺技术的应用概况如下表所示。131415检漏仪的真空系统真空系统是指用来获得质谱管正常工作所需真空的环境。它主要由机械泵、涡轮分子泵和三位手动组合阀三部分组成。16机械泵两个主要作用：获得低真空作为其他抽更高真空泵的前级泵（分子泵）1718机械泵工作原理（油封型）：用油来保持运动部件的密封、靠泵腔容积变化而实现抽气的机械真空泵。它们的工作原理都是使泵腔工作室容积机械地增大和缩小而抽气。当泵腔内工作室容积变得最小时，与泵的入口管道连通，于是气体进入泵吸入腔，一直到吸入腔容积最大并重新与进气口分开时为止。当容积减少时，气

7、体被压缩，直到气体的压力大于一个大气压，排气阀被打开，将气体排出。19采用油封的原因：当前大量使用的机械真空泵，即使设计得再好，相向运动的零件间配合精度即使很高。在泵达到极限真空时，也难以阻止气体由低真空端向入口端“突破”返流。另外，由于泵在设计制造及装配中不可避免地存在有害空间，这也降低泵的极限真空度。油封机械真空泵就是用油将相向运动的零部件和排气阀零件间密封起来；将有害空间充填，使得高压气体反“突破”的机会少得多，密封性能也就好得多，从而使泵能达到较高的真空度。20分子泵：分子泵是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子，使之获得定向

8、速度，从而被压缩、被驱向排气口后为前级抽走的一种真空泵。涡轮分子泵靠高速旋转的动叶片和静止的定叶片相互配合来实现抽气的。这种泵通常在分子流状态下工作。21三位手动组合阀三位手动组合阀可对被监实现预抽真空、检