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氩气做为粗漏示踪气体的优越性




氩气氦气同为空气中的惰性气体,正常空气中的氩气分气压PAr0为946Pa,氦气分气压PHe0为0.533Pa,PAr0是PHe0的1775倍。

在积累氦质谱粗漏细漏组合检测中,以氩气为粗漏示踪气体,比以氦气为粗漏示踪气体,具有更高的灵敏度。

采用Pernicka 700H CHLD、配以不同的检测室和Inficon德国公司Rudi Widt先生自制的氩气标准漏孔,进行的测试表明,在测试的氩气不合理的经过深冷泵、氩的吸收使积累曲线呈下降状,因此有一定偏差的情况下,Pernicka 700H CHLD仍能基本准确地测试3.0×10-2Pa·cm3/s和2.0×10-3Pa·cm3/s的氩气漏率。

粗漏氩气测量漏率判据(4)

式中,P0为标准大气压,P0=1.013×105Pa;MA为以克表示的平均空气摩尔质量,MA=28.96g。

综合不同检测室的稳定氩气漏率本底和不同样品的稳定吸附氦漏率,从小内腔容积被检件开始,可对应粗漏可检等效标准漏率L0为0.1Pa·cm3/s、0.3Pa·cm3/s和1.0Pa·cm3/s,分别取粗漏氩气测量漏率判据RAr0max为7.95×10-4Pa·cm3/s、2.39×10-3Pa·cm3/s和7.95×10-3Pa·cm3/s。

这时,粗漏氩气时间常数(5)

使初次检测被检件预充气体中包含分气压为PAr0的氩气,再次检测压氦的同时包含分气压为PAr0的氩气,检测前始终贮存在正常空气中,粗漏检测以氩气为示踪气体,细漏检测以氦气为示踪气体,则可以充分地将粗漏和细漏分开,细漏检测的氦气测量漏率判据Rmax可以大于粗漏判据RAr0max所对应的R0max;可以选取小于等于1.0 Pa·cm3/s的L0;同样内腔容积被检件τAr0所对应的τHe0不仅远大于以氦气为粗漏细漏示踪气体的积累氦质谱组合检测的τHe0,而且可以大于以氟碳化合物气泡法进行粗检漏(L0=1.0Pa·cm3/s)的氦质谱细检漏的τHe0,可以成数量级或成倍地加大定量确定的最长候检时间;有更充裕的时间去除被检件的表面吸附氦,从而允许采用更严的细漏测量漏率判据Rmax;为减少粗漏漏检,若取t4max=0.1τAr0,同样的仪器可适用更宽的τHemin和V范围。

基于以上理由,作者申请了发明专利《一种以氩气为粗漏示踪气体的积累氦质谱组合检测方法》。


纽瑞德气体知识展示图2


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