[发明专利]一种真空系统检漏的装置及方法

说明书

技术领域

本发明的一种真空系统检漏的方法，特别是采用四极质谱计实现真空系统检漏的方法，属于测量技术领域。 

背景技术

真空检漏就是用一定的手段将示漏物质加到被检工件的器壁的某一侧，用仪器或某一方法在另一侧怀疑有漏的地方检测通过漏孔逸出的示漏物质，从而达到检测的目的。文献“达道安.真空设计手册(第3版)国防工业出版社，2004.”中介绍了目前真空系统所普遍采用的检漏方法，该文献指出在真空检漏中，通常采用氦质谱检漏仪进行检漏，方法是将氦质谱检漏仪连接到真空系统抽气机组的前级泵的高真空端，用示漏物质氦气喷吹可能泄漏的位置，通过氦质谱检漏仪的读数变化确定是否有漏。 

这种方法的不足之处是当真空系统的极限压力小于10^-7Pa时，通常的氦质谱检漏仪已无法检测出极小漏率(漏率值小于10^-12Pa.m³/s)的漏孔。 

发明内容

本发明的目的是为了克服现有检漏仪器及方法的不足之处，提供一种真空系统检漏的装置及方法，该方法采用四极质谱计进行极小漏孔检漏的方法，解决了真空系统的检漏问题。 

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。 

本发明采用的真空系统检漏的装置，由隔断阀、真空规、真空容器、四极质谱计和抽气机组组成；其连接关系为：隔断阀通过管道和真空容器相连，抽气机组与真空容器相连并从中抽出气体，真空规、四极质谱计与真空容器连在一起。 

本发明的一种真空系统检漏的方法，其具体实施步骤如下： 

1)肩动抽气机组，从真空容器中抽出气体； 

2)对隔断阀、真空规、真空容器以及四极质谱计进行烘烤除气，烘烤温度以匀速率分别升至各自最高点后，保持60～80h，然后再以匀速率逐渐降至室温，继续抽气24～48h，用真空规监测真空容器内的真空度，直至真空容器内的极限压力小于10^-7Pa数量级； 

3)打开四极质谱计电源，当指示灯Ready变为绿色后，通过计算机运行四极质谱计的工作软件，通过软件将SEM和Emission点亮； 

4)四极质谱计工作稳定1～3h以上； 

5)通过四极质谱计分析残余气体的谱图来确定真空容器是否有漏。 

所述步骤2)中的真空规为超高/极高真空电离规。 

本发明与现有技术相比的有益效果是： 

1)通过利用四极质谱计分析真空系统残余气体成分的方法实现对真空系统进行检漏，解决了极小漏孔的检漏问题； 

2)检漏的灵敏度、效率和可靠性高。 

附图说明

图1是本发明的真空系统检漏的装置结构图； 

其中，1-隔断阀、2-真空规、3-真空容器、4-四极质谱计、5-抽气机组。 

具体实施方式

如图1所示，为本发明的真空系统检漏的装置，由隔断阀1、真空规2、真空容器3、四极质谱计4和抽气机组5组成。 

实施例 

1)启动抽气机组5，从真空容器3中抽出气体。 

2)对隔断阀1、真空规2、真空容器3以及四极质谱计4进行烘烤除气，真空容器3的最高烘烤温度为300℃，隔断阀1、真空规2以及四极质谱计4的最高烘烤温度为150℃，从室温开始以30℃/h的匀速率升温，升温达到各自的最高温度后保持72h，然后以30℃/h的匀速率降温，当温度达到100℃时，停止烘烤让其自然降温，然后继续抽气，用真空规2监测真空容器3内的真空度，直至真空容器3内的极限压力达到10^-8Pa数量级。 

3)打开四极质谱计4电源，当指示灯Ready变为绿色后，通过计算机运行四极质谱计4的工作软件，通过软件将SEM和Emission点亮； 

4)四极质谱计4工作稳定3h； 

5)通过四极质谱计4分析残余气体的谱图来确定真空容器3是否有漏，具体判断方法为： 

a、先用四极质谱计4在(1～50)amu的质量范围内进行模拟谱扫描，如果N₂、O₂两种气体的峰高比大约为4∶1，而且还存在Ar峰，则真空容器3有漏； 

b、对于经过彻底烘烤除气的真空容器3，依靠方法(a)中所述的空气中的N₂-O₂分布特征有可能无法识别出漏孔，这是因为通常器壁在很长时间内对O₂具有强烈的抽气作用，因此在谱图中看不到O₂，而N₂常常被CO所掩盖，这时可用四极质谱计4在质量数为14(N₂⁺⁺)和40(Ar⁺)处的谱峰来判断，如果其谱峰很高，则真空容器3有漏。