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氦泄漏检测的历史

来源:自动化 时间:2023/2/25

第一台氦检漏仪

使用氦气作为泄漏检测方法的起源可以追溯到年代和曼哈顿计划。制造的第一颗原子弹使用了铀同位素,它是从铀中分离出来的。分离是在一个使用微孔管作为扩散介质的巨大“扩散”设备中完成的,该过程需要以防止工艺室中有任何潮湿环境空气痕迹的方式进行。从本质上讲,所有设备都必须没有任何泄漏。这种尺寸和量级的设备以前从未按照如此极端的泄漏检测规范进行测试。尝试了许多不同的泄漏检测设备,但都证明不成功,因为它们不能满足所需的灵敏度标准。最终,选择基于Nier60光谱仪管的简化质谱仪进行泄漏检测,氦气是与它一起使用的首选气体。已确定可以很容易地检测到与stdcm3一样敏感的氦流量。

氦泄漏检测的重大改进

自曼哈顿计划启动以来的70多年里,氦检漏仪得到了极大的改进,这是可以理解的。年需要大型多层仓库建筑的实际氦探测器的尺寸现在可以安装在标准实验室工作台上,并且检测水平已提高到达到或超过–流速的水平标准立方厘米。随着计算机的出现,氦检测器的操作已经完全自动化。基于这些发展,使用氦气作为泄漏检测介质已成为普遍且广泛的实践,因此几乎在制冷、半导体、汽车以及食品和药品包装部件等所有可以想象的行业中都有应用。

使用氦泄漏检测的操作模式

从概念上讲,在过去的50年中,操作原理并没有太大变化,尽管如前所述,规模已大大缩小。氦检漏仪的中心部件是一个单元,在该单元中残余气体被电离,产生的离子在质谱仪中被加速和过滤。与原始设计一样,当前的大多数检测器都使用磁扇区将氦离子与其他气体分离。永磁体通常用于产生磁场。选择氦峰所需的调整是通过改变离子能量进行的。在最高灵敏度范围内,必须测量低至飞安的电流。这是通过在最现代的探测器中使用电子倍增器来实现的。如果检漏仪的单元与原始设计没有太大区别,泵送系统发生了很大变化,原来的扩散泵现在被涡轮分子泵或干式分子阻力泵所取代。氦泄漏检测器的灵敏度由通过泄漏的氦流量与单元中的分压增加之间的比率给出。为了提高灵敏度,必须降低示踪气体的抽速。这必须在不降低其他气体(主要是水,因为泄漏检测通常发生在未烘烤的系统中)的泵送速度的情况下完成,以便为发射电离电子的灯丝保持适当的工作压力。因此需要选择性泵送来为水提供高抽速,而对氦提供低抽速

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