真空系統、容器或器件的器壁因材料本身缺陷或焊縫、機械連接處存在孔洞、裂紋或間隙等缺陷,外部大氣通過這些缺陷進入系統內部,致使系統、容器或器件達不到預期的真空度,這種現象稱為漏氣。造成漏氣的缺陷稱為漏孔。漏孔尺寸微小、形狀複雜,無法用幾何尺寸表示,因此在真空技術中用漏率來表示漏孔的大小。漏率是指單位時間內漏入系統的氣體量,其單位為帕·米3/秒(Pa·m3/sec)或托·升/秒(Torr·L/sec)。

1Pa·m3/sec=7.5(Torr·L/sec)

真空檢漏技術就是用適當的方法判斷真空系統、容器或器件是否漏氣、確定漏孔位置及漏率大小的一門技術,相應的儀器稱為檢漏儀。在真空系統、容器、器件制造過程中借助真空檢漏技術確定它們的真空氣密性、探查漏孔的位置,以便采取措施將漏孔封閉從而使系統、容器、器件中的真空狀態得以維持。

  漏率的大小需進行校準後方能確定。一般采用比較法,即將被檢漏孔與標準漏孔在檢漏儀上進行比較,就可得出被檢漏孔的漏率。

  標準漏孔 指在溫度為23±7

、露點低於-25 的幹燥空氣中,保持漏孔一端壓強為100千帕±5%,另一端壓強低於1千帕的狀態下,經過校準後確定漏率的漏孔。常用標準漏孔有玻璃毛細管漏孔、薄膜滲氦漏孔、玻璃-白金絲漏孔、金屬壓扁漏孔、多孔金屬或陶瓷漏孔和放射性漏孔等。

  表內列出常用的真空檢漏方法。

常用真空檢漏方法

  氦質譜檢漏 最常用的一種檢漏法。用氦氣作為示漏氣體,以磁偏轉質譜計作為檢漏工具,工作原理與真空質譜計相同,差別僅在於氦質譜檢漏儀使用的磁場和加速電壓基本上是固定的,因為它隻檢測氦離子。另外,為瞭提高離子流的輸出,適當犧牲分辨能力以降低對測量放大器的要求,所以這種檢漏儀具有結構簡單、靈敏度高、性能穩定、操作方便等優點。

  氦質譜檢漏儀的結構如圖所示。

  氦質譜檢漏儀的主要技術指標有:①靈敏度,又稱最小可檢漏率,單位為帕·米3/秒;②反應時間與清除時間,單位為秒;③工作壓強與極限壓強,單位為帕。

  氦質譜檢漏方法 根據被檢漏的零件的具體情況采用不同的方法。真空容器或器件常用噴吹法、氦室法和累積法。噴吹法是用噴槍對可疑部分噴氦氣,找出漏孔的位置,但效率較低;氦室法可對大容器檢漏,將可疑部分用氦室罩上充入氦氣,可以找到漏孔的大致范圍,但漏孔位置不能精確確定。氦室法檢漏效率較高。對於微小漏孔,可采用累積法,即先用氦室對可疑部分充入氦氣,再將檢漏儀節流閥關閉,積累一定時間,打開節流閥,觀察離子流的變化。這樣,檢漏靈敏度可提高1~2個數量級。其他方法還有吸收法、背壓法等。對於容積大、放氣量大、漏率大的容器可采用反流檢漏法,即將被檢容器接在真空系統的擴散泵和機械泵之間,利用擴散泵的反流作用,使氦氣反流到質譜室而進行檢漏。