多种示漏气体分析仪的最小可检浓度的试验方法

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)兰州物理研究所 作者:阎荣鑫

        多种示漏气体分析仪在大气环境下的最小可检浓度是评定示漏气体分析仪的核心指标。要在大气环境下进行5×10-8的He和CF4及5 ×10-7的Ne的浓度灵敏度(最小可检浓度)试验,首先就必须解决如何在大气环境下建立起相应的示漏气体的浓度增量的问题。解决的方法有膨胀法、标准体积法和标准漏孔法。经过分析比较,采用标准漏孔法。即通过已知流量的标准漏孔,向充有大气的已知体积的容器中漏入一定量试验气体,使容器中的示漏气体的浓度增量达到试验要求的浓度增量。其试验系统如图2所示。试验步骤如下:

       1) 关V5、V3及取样阀,打开V4、V6、两个待测1阀及取样阀,用机械泵1将集气容器、采样容器及管路抽成真空;

       2) 关V4阀,开V3、V7阀,通过V7阀将大气放入集气容器及管路中,并通过取样孔使大气进入质谱室中,测出大气中的He、CF4 、Ne的本底峰值I0i ;

       3) 关V6阀,通过充气系统和正压漏孔向集气容器中漏入一定浓度的示漏气体。如5×10-7的He和CF4以及1×10-6的Ne。设正压漏孔在充气压力下对示漏气体的漏率为Qi,漏气时间为ti,集气容器及其管道的总体积为V,集气容器中的大气压力为P,即集气容器中的示漏气体的浓度增量为Δri可用下式计算

       4) 开循环泵,将集气容器及管路中的示漏气体与大气混合均匀;

       5) 用分子泵将采样容器抽成真空;

       6) 开V6阀,将混合气体引入采样容器中后关V6阀,混合气体通过取样孔进入质谱室。

      测出混合气体中示漏气体He、CF4和Ne的峰值Ii,由两次测得的峰值(离子流)差值ΔIi(ΔIi=Ii- I0i) 及本底噪声ΔI ni ,则最小可检浓度γi min为

      式中,ΔIi 为对应于浓度增量为Δγi的第i种气体的信号增量;ΔIni为仪器对第i种气体的本底噪声。

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