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氬氣做為粗漏示蹤氣體的優(yōu)越性




氬氣氦氣同為空氣中的惰性氣體,正?諝庵械臍鍤夥謿鈮篜Ar0為946Pa,氦氣分氣壓PHe0為0.533Pa,PAr0是PHe0的1775倍。

在積累氦質(zhì)譜粗漏細(xì)漏組合檢測(cè)中,以氬氣為粗漏示蹤氣體,比以氦氣為粗漏示蹤氣體,具有更高的靈敏度。

采用Pernicka 700H CHLD、配以不同的檢測(cè)室和Inficon德國公司Rudi Widt先生自制的氬氣標(biāo)準(zhǔn)漏孔,進(jìn)行的測(cè)試表明,在測(cè)試的氬氣不合理的經(jīng)過深冷泵、氬的吸收使積累曲線呈下降狀,因此有一定偏差的情況下,Pernicka 700H CHLD仍能基本準(zhǔn)確地測(cè)試3.0×10-2Pa·cm3/s和2.0×10-3Pa·cm3/s的氬氣漏率。

粗漏氬氣測(cè)量漏率判據(jù)(4)

式中,P0為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,P0=1.013×105Pa;MA為以克表示的平均空氣摩爾質(zhì)量,MA=28.96g。

綜合不同檢測(cè)室的穩(wěn)定氬氣漏率本底和不同樣品的穩(wěn)定吸附氦漏率,從小內(nèi)腔容積被檢件開始,可對(duì)應(yīng)粗漏可檢等效標(biāo)準(zhǔn)漏率L0為0.1Pa·cm3/s、0.3Pa·cm3/s和1.0Pa·cm3/s,分別取粗漏氬氣測(cè)量漏率判據(jù)RAr0max為7.95×10-4Pa·cm3/s、2.39×10-3Pa·cm3/s和7.95×10-3Pa·cm3/s。

這時(shí),粗漏氬氣時(shí)間常數(shù)(5)

使初次檢測(cè)被檢件預(yù)充氣體中包含分氣壓為PAr0的氬氣,再次檢測(cè)壓氦的同時(shí)包含分氣壓為PAr0的氬氣,檢測(cè)前始終貯存在正?諝庵校致z測(cè)以氬氣為示蹤氣體,細(xì)漏檢測(cè)以氦氣為示蹤氣體,則可以充分地將粗漏和細(xì)漏分開,細(xì)漏檢測(cè)的氦氣測(cè)量漏率判據(jù)Rmax可以大于粗漏判據(jù)RAr0max所對(duì)應(yīng)的R0max;可以選取小于等于1.0 Pa·cm3/s的L0;同樣內(nèi)腔容積被檢件τAr0所對(duì)應(yīng)的τHe0不僅遠(yuǎn)大于以氦氣為粗漏細(xì)漏示蹤氣體的積累氦質(zhì)譜組合檢測(cè)的τHe0,而且可以大于以氟碳化合物氣泡法進(jìn)行粗檢漏(L0=1.0Pa·cm3/s)的氦質(zhì)譜細(xì)檢漏的τHe0,可以成數(shù)量級(jí)或成倍地加大定量確定的最長(zhǎng)候檢時(shí)間;有更充裕的時(shí)間去除被檢件的表面吸附氦,從而允許采用更嚴(yán)的細(xì)漏測(cè)量漏率判據(jù)Rmax;為減少粗漏漏檢,若取t4max=0.1τAr0,同樣的儀器可適用更寬的τHemin和V范圍。

基于以上理由,作者申請(qǐng)了發(fā)明專利《一種以氬氣為粗漏示蹤氣體的積累氦質(zhì)譜組合檢測(cè)方法》。


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