氦质谱检漏仪的应用拓展(四)
(1)制冷行业
冰箱、空调、汽车用空调、蒸发器、冷凝器、夺缩机、低温储槽。
(2)不锈钢保温器皿
真空保温杯、瓶、锅、饭盒等。
(3)其它
据日本有关文章介绍,日本汽车制造业,已有30多种零部件在使用氦质谱检漏仪检漏,解决密封问题。其中包括液压系统、制动系统、转向系统、避震系统、汽车轮毂。
有待于开拓的检漏领域还很多,但由于思想观念的束缚以及经费等诸多原因,在很多领域还一直沿用古老且较为落后的手段处理泄漏问题。产品合格率和生产效率低。从某种意义上讲,这种工作方式制约了生产力的发展。因此,对于真空技术人员,特别是从事真空设备的研制和生产氦质谱检漏仪的厂家,应在氦质谱检漏仪的应用推广上进一步下功夫,为推动我国真空技术的发展而努力。
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用氦气作为氦质谱检漏气体的原因
选择示漏气体(示踪气体)的原则是:它在空气中及真空系统中的含量低;检漏仪对示漏气体的灵敏度高;它不会对人员、环境、被检件及检漏仪造成污染、伤害和安全隐患;价格低。
质谱检漏仪通常选择氦气作示踪气体,主要原因如下:
1、氦在空气中及真空系统残余气体中的含量极1少(在空气中约含5.2ppm),在材料出气中也很少,因此本底压力小,输出的本底电流也小。正因为本底小,由某些原因引起本底的波动,亦即本底噪声也就小,因此微小漏率也就能反应出来,灵敏度高。
2、氦的质量小(相对分子质量为4),易于穿过漏孔。这样,氦较除氢以外的其他气体通过同一漏孔的漏率就大,容易发现,灵敏度高。
3、氦是惰性气体,不与被检件器壁起化学反应,不会污染被检件,使用安全。
4、在氦两侧的是氢(质荷比为2)和双电荷原子碳(质荷比为6),质荷比都与氦相差较大。这样,它们在分析器中的偏转半径相差也大,容易分开,定标找氦峰时,不易受其他离子的干扰,因此就降低了对分析器制造精度的要求,易于加工。同时,分析器出口电极及离子源加速极的隙缝也可以加大,使更多的氦离子通过,提高了仪器灵敏度。
5、氦在被检件及真空系统中不易被吸附。这样检出一个漏孔可以使氦信号迅速消失以便继续进行检漏,提高了仪器的检漏效率。
6.氢气有些性能(如质量小、易通过漏孔)比氦还好,然而由于氢一方面有易1爆危险,另一方面在油扩散泵中,由于油受热裂解会产生大量的碳和氢,使氢本底极高且波动大,以致灵敏度大大降低,所以很少采用。
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氦质谱检漏仪
(1)新的仪器对空气和残余气体的读数是零,仅对示踪气体有响应。(2)新的仪器本身也是一个抽速较高的真空系统。(3)仪表的指示能够反映出漏孔的大小, 漏量的大小。这三点要求实际上构成了研制新型检漏仪器的准则。在研制过程中, 对传统的检漏方法、光谱仪和皮喇尼规进行了考察。发现在实际运用中都存在着不少的缺点。当时,明尼苏达州州立大学的尼尔博士正在研制一种可以记录分子量和原子量大小的质谱仪。经过分析, 雅可比认为如果尼尔博士能够使仪器简化, 那么质谱仪将是一种好的选择性检漏装置。当时还论证了新型检漏装置的示踪气体必须满足三个要求(1)系统的残余气体的质潜中没有它的谱线。即便仪器处于大气环境,这种气体在仪器中也几乎不存在。(2)能够在试验状态下很容易地把它从系统中抽出, 所用的示踪气体不会污染系统。(3)分子量低、粘度低、购置方便。显然,氦气是满足这三个要求的理想的气体。
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