氦质谱检漏仪介绍
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„absolutely tight“
dropping sweating
technically
leakrate in mbarl /s
<1,0·10-2 <1,0·10-3
<1,0·10-4
<1,0·10-5
particle sizes
Ø ≈ 1µm Ø ≈ 0,5-1µm, 2-10µm long
<1,0·10-6 <1,0·10-8 <1,0·10-10 <1,0·10-7 <1,0·10-10
Ø ≈ 0,3µm
Ø ≈ 0,03µm Ø ≈ 1,0 nm
Griegel 2004 10 05
Nachdruck, auch auszugsweise, verboten / Proprietary & Confidential /© by Leybold Vakuum
多好才算是气密的 ?
在∆p = 1013 mbar时的直径和漏率关系：
Griegel 2004 10 05
Nachdruck, auch auszugsweise, verboten / Proprietary & Confidential /© by Leybold Vakuum
基础
Î 什么是“漏” ? Î 什么是气体的质量 ? Î 什么是mbar• l/s ? Î 有哪些重要的值 ? Î 漏的种类以及发生的场合 Î 为什么使用氦气 ?
为什么要讨论气密性 ?
Î 使用寿命 Î 安全上的考虑 Î 实验的质量 Î 环境法规 Î 全球通用的质量标准 Î 最终用户信任产品质量 Î 再现实验条件
Griegel 2004 10 05
Nachdruck, auch auszugsweise, verboten / Proprietary & Confidential /© by Leybold Vakuum
多好才算是气密的 ?
criteria
remarks
waterproof
vapourproof
bacteria tight (Streptococcus)
oil tight virus tight (Vaccine e.g. small pox) smallest viruses, Bakteriophagen) Viroide, RNA) gas tight
“漏”的种类以及发生的场合
永久连接造成的“漏”
qL
Griegel 2004 10 05
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“漏”的种类以及发生的场合
虚漏,孔穴
而对于气体来说，还需要指定气压
Griegel 2004 10 05
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什么才是气体的量 ?
Q = p ⋅V
Q = 气体的量 p = 气压 V = 气体的体积
Ventil AUF
Pumpzeit
Ventil ZU
真空泵
Nachdruck, auch auszugsweise, verboten / Proprietary & Confidential /© by Leybold Vakuum
mbar l/s是什么意思 ?
Pressure rise in mbar
真空在工业领域的应用：
氦质谱检漏仪
Griegel 2004 10 05
2005
Alain Nicoloso Leybold Vacuum GmbH
Nachdruck, auch auszugsweise, verboten / Proprietary & Confidential /© by Leybold Vakuum
经典检漏方法
Î 用水来进行（气泡） Î 升压百度文库Î 降压 Î 聚集accumulation Î 示色法 Î 示踪气体（即氦气）
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mbar l/s是什么意思 ?
PVac
pressur e
qL
体积：1升
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qL
体积：1升
qL = 1 mbar•l/s?
PVac
14 13 12 11 10 9 8 7
∆1mbar 6 5 4 3 2 1 0 0123
∆1sec. 45678
9 11 12 13 14 time in sec.
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什么是“漏” ?
l0
A
B
d0
PA
PB
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PA > PB
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“漏”的种类以及发生的场合
不致密的连接造成的“漏”
qL
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mbar l/s是什么意思 ?
qL
=
dQ dt
=
d dt
(p ⋅V )
=
d dt
p ⋅V
≈
∆p ⋅V ∆t
qL
=
∆p ∆t
⋅V
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qL
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“漏”的种类以及发生的场合
孔漏
=
qL
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如何定义气密性 ?
Î 样品的实际检漏 Î 经验 Î 根据实验要求来计算可容许的漏率 Î 开发人员的观察（应当非常好、难以实现)
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什么才是气体的量 ?
10升气体 ?
10升气体?
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什么才是气体的量 ?
为了描述一种流体的量，只需要指定体积就 可以了
mbar l/s是什么意思 ?
体积：1升
qL
qL = 1,0* 10-6 mbar•l/s
PVac
这个容器中，如果漏率
为1.0*10-6 mbar l/s，那
么气压要上升1 mbar需
要多长的时间？
qL=
∆p ∆t
⋅V
结果
tA = 1.000.000 s or tA = 11,5 d
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漏率的单位
Î sccm; sccs gas Î g/a Î 气泡/分钟 Î 单位时间内的气压变化± ∆p in ∆t Î mbar•l/s, Pa• m3/s Î cm3/s 流体
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产品的一般要求
Î 辐射阀 Î 蒸发面板 Î 冷却管 Î 高压开关 (SF6) Î 食品包装 Î 液力变矩器
1,0 x 10-4 mbar•l/s 0,25 g/a R134a 0,5 – 1,5 g/a R134a 30年损失1%的气体 1,0 x 10-4 - 1,0 x 10-6 mbar•l/s 1,0 x 10-3 mbar•l/s
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什么才是气体的量 ?
首先：10升水 ?
10升水
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leak diameter
1,0 cm 1,0 mm 0,1 mm 0,01 mm 1,0 µm 0,1 µm 0,01 µm 1 nm
1,0 Angström
leak rate in mbarl/s
10+4 10+2 100 (= 1) 10-2 10-4 10-6 10-8 10-10 10-12 (sensitivity limit of all Helium leak detectors)
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经典检漏方法
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什么是“漏” ?
A
B
Î 质量在两个位置之间发生了转移 Î 检漏通常是指气体的转移
PA
PB
Î 定义气体的量时需要什么 ?
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“漏”的种类以及发生的场合
渗透漏
=
qL
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目录
ß 为什么使用氦进行检漏？什么才是气密的？ ß 如何进行检漏？ - 氦检漏基础 ß 氦质谱检漏仪的原理 ß 检漏的方法
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什么才是气密的?
Î 为什么要保证气密性 ? Î 如何测量气密性 ? Î 多好才能算是气密的 ? Î 经典范围 Î 通常使用到的属性 Î 产品的一般要求
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dropping sweating
technically
leakrate in mbarl /s
<1,0·10-2 <1,0·10-3
<1,0·10-4
<1,0·10-5
particle sizes
Ø ≈ 1µm Ø ≈ 0,5-1µm, 2-10µm long
<1,0·10-6 <1,0·10-8 <1,0·10-10 <1,0·10-7 <1,0·10-10
Ø ≈ 0,3µm
Ø ≈ 0,03µm Ø ≈ 1,0 nm
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多好才算是气密的 ?
在∆p = 1013 mbar时的直径和漏率关系：
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基础
Î 什么是“漏” ? Î 什么是气体的质量 ? Î 什么是mbar• l/s ? Î 有哪些重要的值 ? Î 漏的种类以及发生的场合 Î 为什么使用氦气 ?
为什么要讨论气密性 ?
Î 使用寿命 Î 安全上的考虑 Î 实验的质量 Î 环境法规 Î 全球通用的质量标准 Î 最终用户信任产品质量 Î 再现实验条件
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多好才算是气密的 ?
criteria
remarks
waterproof
vapourproof
bacteria tight (Streptococcus)
oil tight virus tight (Vaccine e.g. small pox) smallest viruses, Bakteriophagen) Viroide, RNA) gas tight
“漏”的种类以及发生的场合
永久连接造成的“漏”
qL
Griegel 2004 10 05
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“漏”的种类以及发生的场合
虚漏,孔穴
而对于气体来说，还需要指定气压
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什么才是气体的量 ?
Q = p ⋅V
Q = 气体的量 p = 气压 V = 气体的体积
Ventil AUF
Pumpzeit
Ventil ZU
真空泵
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mbar l/s是什么意思 ?
Pressure rise in mbar
真空在工业领域的应用：
氦质谱检漏仪
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2005
Alain Nicoloso Leybold Vacuum GmbH
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经典检漏方法
Î 用水来进行（气泡） Î 升压百度文库Î 降压 Î 聚集accumulation Î 示色法 Î 示踪气体（即氦气）
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mbar l/s是什么意思 ?
PVac
pressur e
qL
体积：1升
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qL
体积：1升
qL = 1 mbar•l/s?
PVac
14 13 12 11 10 9 8 7
∆1mbar 6 5 4 3 2 1 0 0123
∆1sec. 45678
9 11 12 13 14 time in sec.
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什么是“漏” ?
l0
A
B
d0
PA
PB
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PA > PB
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“漏”的种类以及发生的场合
不致密的连接造成的“漏”
qL
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mbar l/s是什么意思 ?
qL
=
dQ dt
=
d dt
(p ⋅V )
=
d dt
p ⋅V
≈
∆p ⋅V ∆t
qL
=
∆p ∆t
⋅V
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qL
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“漏”的种类以及发生的场合
孔漏
=
qL
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如何定义气密性 ?
Î 样品的实际检漏 Î 经验 Î 根据实验要求来计算可容许的漏率 Î 开发人员的观察（应当非常好、难以实现)
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什么才是气体的量 ?
10升气体 ?
10升气体?
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什么才是气体的量 ?
为了描述一种流体的量，只需要指定体积就 可以了
mbar l/s是什么意思 ?
体积：1升
qL
qL = 1,0* 10-6 mbar•l/s
PVac
这个容器中，如果漏率
为1.0*10-6 mbar l/s，那
么气压要上升1 mbar需
要多长的时间？
qL=
∆p ∆t
⋅V
结果
tA = 1.000.000 s or tA = 11,5 d
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漏率的单位
Î sccm; sccs gas Î g/a Î 气泡/分钟 Î 单位时间内的气压变化± ∆p in ∆t Î mbar•l/s, Pa• m3/s Î cm3/s 流体
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产品的一般要求
Î 辐射阀 Î 蒸发面板 Î 冷却管 Î 高压开关 (SF6) Î 食品包装 Î 液力变矩器
1,0 x 10-4 mbar•l/s 0,25 g/a R134a 0,5 – 1,5 g/a R134a 30年损失1%的气体 1,0 x 10-4 - 1,0 x 10-6 mbar•l/s 1,0 x 10-3 mbar•l/s
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什么才是气体的量 ?
首先：10升水 ?
10升水
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leak diameter
1,0 cm 1,0 mm 0,1 mm 0,01 mm 1,0 µm 0,1 µm 0,01 µm 1 nm
1,0 Angström
leak rate in mbarl/s
10+4 10+2 100 (= 1) 10-2 10-4 10-6 10-8 10-10 10-12 (sensitivity limit of all Helium leak detectors)
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经典检漏方法
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Nachdruck, auch auszugsweise, verboten / Proprietary & Confidential /© by Leybold Vakuum
Nachdruck, auch auszugsweise, verboten / Proprietary & Confidential /© by Leybold Vakuum
什么是“漏” ?
A
B
Î 质量在两个位置之间发生了转移 Î 检漏通常是指气体的转移
PA
PB
Î 定义气体的量时需要什么 ?
Griegel 2004 10 05
“漏”的种类以及发生的场合
渗透漏
=
qL
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目录
ß 为什么使用氦进行检漏？什么才是气密的？ ß 如何进行检漏？ - 氦检漏基础 ß 氦质谱检漏仪的原理 ß 检漏的方法
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什么才是气密的?
Î 为什么要保证气密性 ? Î 如何测量气密性 ? Î 多好才能算是气密的 ? Î 经典范围 Î 通常使用到的属性 Î 产品的一般要求
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