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氦质谱检漏法是采取氦气做为示漏气体,由于氦气的荷质比小,在检漏历程中不受另外气体的困扰,是以,它是一种反响麻利,能检出极褊狭漏孔的绝对抉择性检漏办法。
甚么叫质谱仪?
应用质谱旨趣制成的仪器称为质谱仪。质谱仪旨趣是:颠末其中央部件质谱室,使不同原料的气体变为离子并在某种场中行动后,不同荷质比的离子在场中互相隔开,而类似荷质比的离子在场中集聚在一同,假若在合适场所安顿接纳器接纳一齐这些离子,就会获得依照荷质比巨细,次第隔开分列的质谱图,这便是质谱。
甚么是氦质谱仪?
特意策画的把氦示踪气体举办检漏的质谱仪称为氦质谱检漏仪。氦质谱检漏仪的旨趣是,当一个带电质点(正离子)以必然速率V投入平均磁场的解析器中后,假若速率V的方位和磁场H的方位相笔直,它的行动轨迹为圆,不同质合比(m/e)的粒子在磁场中有相应的行动轨迹,云云,不同荷质比的带电粒子在磁场行动后会隔开,假若在粒子行动门路中安设一路挡板将其余粒子挡掉,而在氦粒子的行动门路开一个狭缝而被领受极领受造成氦离子流,并颠末夸大器夸大而被丈量仪差遣出来。检漏时,氦气投入检漏仪氦质谱室中,使仪器产生麻利的反响,造成检漏的影响。
由于空气中氦气少许,氦质谱仪的本底电流及噪音也很少,是以可将示漏氦气的记号只管夸大而不怕空气的影响,云云能够测出极其矮小的讯号,进而检出微小的漏孔;由于氦气是惰性气体,具备分子小,原料轻,分散快,穿透性强,相应快且安定,加之不起化学影响,不玷污工件,职掌平安等特征,以致操纵氦质谱检漏仪技巧(简称氦检漏技巧)日趋遭到注重。
氦质谱仪的总体组织
正常状况下,氦质谱检漏仪是由质谱室、真空系统、电气系统构成,偶尔还须要建设扶助的真空系统。以°的磁偏转型解析器检漏仪举例,其重要构成部份详解以下。
01
质谱室
征象的说,质谱室是氦质谱检漏的心脏,由离子源、解析器和电气系统三个部份构成,并将冷阴极磁控规也放在其内,共用其磁场。为了有益于褊狭的粒子流夸大,将第甲第夸大用高阻及静电计管也放在质谱室以内。质谱室壳由非磁性材料制成,内部抽暇,而外部建设永远磁铁造成磁解析器的磁场。
02
真空系统
真空系统是供应质谱室正常做事的前提。由于钨阴极正常做事时须要具备0.-0.01Pa的真空度,同时保证氦离子在解析器中的行动有较高的传输率,是以设立一个高真空系统是须要的。系统中的节能阀则是为了餍足质谱室做事压力的调整,该阀全开时检漏麻利度最高,是以在前提许可状况下开启大些为好。检漏时为了校准检漏麻利度,系统中建设了准则漏孔。
03
电气系统
氦质谱仪电气部份的中央是质谱室的供电和丈量,其余部份包含真空系统的电源与操纵部份,支配面板及输出风度等。重要含有小电流夸大器及输出安装、低频产生器、高压整流器及发射电流安定安装、高压整流器供应冷阴极磁控规电源。
04
扶助真空系统的建设
在氦质谱仪检漏技巧中,依照被检件的组织,尺寸要乞降详细的检漏前提,建设具备预抽被检件、保证检漏仪做事真空度、举办气体分流、缩小反当令间和排除工夫、消沉对麻利度的不良影响等机能的扶助真空系统,在某些前提下是希奇须要的。
准则漏孔
操纵氦质谱仪的光阴能否氦质谱仪能颠末自检,那就觉得这台氦质谱检漏仪是正常的呢?原本否则,氦质谱仪能颠末自检,可是阐明,氦质谱仪自己基础没有题目。然而,氦质谱仪能否明确?这个虚浮定。
氦质谱仪自检,首先要审查氦质谱仪自己的软、硬件没有题目;其次周边的处境,合适氦质谱仪的操纵;而氦质谱仪明确与否,是由内置的准则漏孔决计。准则漏孔便是权衡检漏仪能否明确的一把尺子。假若,准则漏孔禁止确,即探测的尺子禁止确,用这儿尺子丈量的效果,也是禁止确的。
为甚么氦质谱仪要用外置准则漏孔标定输入过错的内置漏孔漏率值,氦质谱仪自检时正常也能颠末,阐明氦质谱仪是对照性测试设立,氦质谱仪自己并不晓得检漏记号对应的漏率是几何,必须要有参照物——标注漏孔来肯定。
是以,现有氦检漏相干准则中都详细规章了氦质谱检漏仪在操纵前,操纵历程中庸操纵后要明确操纵准则漏孔举办标漏,才气保证氦检漏效果的明确性。
何如保证准则漏孔的明确性保证准则漏孔的明确,便是保证氦质谱检漏仪探测效果的明确性。怎样保证准则漏孔的明确性?
01
准则漏孔的本身要契合相干的原料请求
准则漏孔能自带第三方的探测文凭。比如,美国国度计量院NIST;华夏国度计量院,或有天性的检定机构;德国的DKD等。准则漏孔要颠末有准则漏孔检定天性的第三方,举办检定。以此来保证准则漏孔自己没有题目。
02
准则漏孔要屡次检定、校准
提议每年举办一次校准。希奇是年走漏率大的准则漏孔,更是要注重,屡次校准。假若发掘反常,要用外置漏孔校准。
02
注重操纵的处境
准则漏孔的临盆、探测,都是在20-25℃的室温下举办。希奇有些准则漏孔,对温度希奇敏锐。温度每改变1℃,准则漏孔的漏率就有3%以上的过失。比如,炎天,室温抵达30℃,这类准则漏孔的漏率过失增添30%。在此种状况下,氦质谱检漏仪自检颠末了,然而漏率的过失反而增添了30%。这时就要采取改正公式,对准则漏孔的漏率举办温度改正。
罕用的氦检漏办法01
吸枪法——肯定漏孔场所
将专用吸枪连接在仪器检漏口上,被检件则充入规章压力的氦气(纯氦气或必然比例含氦的搀杂气)。检漏时,让吸枪沿思疑漏孔处渐渐挪动,若被检件有漏孔,氦气自漏孔漏出,被吸枪吸入送至仪器的质谱管而被探测。
02
示踪法——肯定漏孔场所
该办法是将被检件接在检漏仪的检漏口,用仪器的真空系统对其抽真空并抵达真空连续与质谱管疏通,尔后用喷枪向思疑漏孔喷吹氦气。当有漏孔存在时,氦气就颠末漏孔投入质谱管被探测出来。
03
护罩法——丈量总漏率
将被检件与仪器漏口连接抽真空,在被检件表面罩以布满氦气的容器,如被检件有漏孔,氦气便由漏孔投入被检件,终究抵达质谱管被探测出来。所测漏率是被检件的总漏率,不能肯定有几个走漏点和每漏点的明确场所。
04
背压法——测总漏率
电子元器件举办气密性探测时罕用背压法。检漏前用专用加压容器向被检件压入氦气(由压力和工夫操纵压入的量),尔后掏出被检件,吹去表面吸附氦后放入专用检漏罐中,再将检漏罐连接到检漏仪的检漏口上,对检漏罐抽真空,践诺检漏。若元器件有漏,则颠末该漏孔压入的氦气又释放出来投入检漏罐,终究抵达质谱管。
压力容器氦检漏罕用的准则有哪些?
GB/T无损探测氦走漏探测办法
规章了吸枪、示踪探头和护罩三种氦检漏办法和技巧。HG/T钢制化工容器制作技巧请求
附录B引见了嗅吸探头、示踪探头和护罩探测三种氦检漏实验办法。NB/T.8承压设立无损探测
第8部份:走漏探测在附录D、附录E和附录F中规章了吸枪技巧、示踪探头技巧和护罩技巧三种氦检漏实验办法。NB/T.8核电厂核岛死板设立无损探测
第8部份:走漏探测附录C、附录D和附录E中规章了核级设立嗅吸探头、示踪探头和护罩探测三种氦检漏实验办法。小结以上几种准则中的氦检漏办法尽管叫法有进出,但实验办法都大同小议。吸枪和示踪技巧只可定性、定位举办检漏,护罩技巧能够定量举办设立的检漏。末了以GB/T中的图表,做为三种压力容器氦检办法的小结。
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