真空混合漏孔的检漏方法(2)
图2 所示真空系统中,被检传感器和薄膜计在截阀一侧的总体积为10cm3。由于实验曲线采用的压强值较高,静态放气的影响可以忽略。曲线斜率的变化,反映了夹层空间原存贮空气压强由原大气压逐步下降到漏入和抽走的动平衡值的过程。从图3 残气质谱图可推知,28和32峰变化明显,而残气M =40峰强度很小。如果漏孔是普通的快速响应漏孔,则用M=40 的Ar作喷吹示漏气体,质谱计完全能探得漏孔。也用He作示漏气体,质谱计没有出现He 峰。为更进一步证实没有示漏气体反应的结论,把被检传感器拆下后,用氦质谱探漏仪检漏。为避免漏喷漏点,也用了气罩法充He 或Ar ,因气罩时间较短,仍未发现漏孔。
图4 静态压强时间曲线
通过上述实验推定,该传感器的漏孔属于混合式漏孔。由于这种漏孔的超长反应时间和延迟时间,造成了常规检测法的失败。为此,进行了用气罩法长时间注入示漏气体的实验。采用塑料袋包扎该传感器,充入钢瓶装Ar气,用四极质谱计检测残气质谱图。实验发现,充Ar5小时内,未发现质谱图上M=40Ar峰有变化,然而在充Ar后第八小时,测得了显著增高的Ar峰。由于此前中断了监视,没记录到Ar峰的渐变过程。
图5 停止用气罩法充Ar后质谱图的变化.实线—第1幅质谱图;虚线——第100幅质谱图
拆除塑料袋,停止充Ar ,并连续记录100幅质谱图,每幅质谱图的测试时间为30 s ,以观察N2、O2和Ar的变化过程,即观察保持特性。图5实线表示了第一幅质谱图,虚线为第100幅质谱图。把图5的第一幅谱图与阀关闭的图3 实线谱图相对比,证明漏孔夹层腔内Ar 气已经占主要比例,但还存在部分空气未被示漏气体置换掉。把100幅质谱图的M=40,32 和29峰离子流绘制成时间变化曲线图6 ,可以清楚观察到空气与Ar 的相对恢复过程。100幅质谱图的全程时间为3000s ,起始点40峰高取作100%,可见,40峰下降到53%,29峰由50%下降到48%,基本不变,32峰由23%上升到28%。
选择29 峰代表真空系统的残气本底,证明本底在测试前后基本稳定。由于32 峰受真空系统碳氢化合物残气峰的干扰或者叠加影响较28 峰为小,故选择32 峰代表空气的变化。图6 说明,漏孔因空气的重新漏入,使原存储在漏孔腔体内的示漏气体Ar浓度逐步减弱。
图6 停止气罩法充Ar 后29 ,32 和40 峰高的相对变化
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