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ESS 氦质谱检漏仪在真空验证中的应用

2020.4.08

氦质谱检漏仪定义是用氦气作示漏气体，以气体分析仪检测氦气而进行检漏的质谱仪。

氦气作为惰性气体，不会腐蚀设备，且在容器环境和质谱环境中干扰较少，信号较纯，因而常用氦作示漏气体。将这种气体喷到接有检漏仪（即调整到仅对氦气反应的工作状态的气体分析仪）的被检容器上，若容器有漏孔，则分析仪即有所反应，从而可知漏孔所在及漏气量大小。

氦质谱检漏技术是真空检漏领域里不可缺少的一种技术，由于检漏效率高，简便易操作，仪器反应灵敏，精度高，不易受其他气体的干扰，在电阻炉检漏中得到了广泛应用。以西格玛旗下的 SAFC Hitech 子公司为例Epichem (Epichem Limited,特殊气体分部) 要求 ESS 设计并建造了一套检测系统, 用于泵压、烘烤、真空检漏、正压泄漏检测以及有机金属起泡剂的制备气认证。起泡器 (过去常用于向半导体工业提供有机金属) 是一些体积较小的金属罐，配置有进出阀。由于具有高真空超洁净的特点，因此起泡器在填充前要求相当的洁净。同时，由于起泡器内填充的是氧气，避免泄漏发生爆炸也至关重要。

针对此应用，ESS 开发出了一种特殊的双进样端口的质谱系统，它具有一个经校准的正压泄漏测试模块，还具有一个自动化的高真空测试模块。首先，将起泡器放置于平台上。使用氦气填充至一定压力，所有的接头都使用正压泄漏检测装置“嗅辨”一下。任何检测到的泄漏记录与起泡器序列号一一对应，发生任何超过用户设置的zui大允许结果泄漏的起泡器都会被拒绝放行。然后将起泡器安装 10 个一排的装置上，该装置配有无油前级泵和涡轮分子泵。在软件完全控制下，外部管线抽真空并保持状态，然后操作者使用外喷雾检查所有接头时，质谱系统可以监测任何氦泄漏。若通过泄漏测试，将起泡器抽真空、烘烤。测试结束时，质谱系统会自动分析起泡器和接头管线中的气体。为保证测试结果，所有起泡器中的水，氧和溶剂的浓度必须低于 1 ppm。测试结束时，会提醒操作人员，并显示测试结果是通过还是拒绝，所有测试数据将会被记录，便于溯源。

监测组分	检测限
丙酮(Acetone)	0.5ppm
乙醇(Ethanol)	0.5ppm
氦气(Helium)	0.5ppm
氮气(Nitrogen)	0.5ppm
氧气(Oxygen)	0.5ppm
三氯乙烯(Trichloroethylene)	0.5ppm
水(Water)	0.5ppm