[发明专利]以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法

权利要求书

1.一种以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法，其特征在于：所述方法采用氦气含量法或氩气含量法对密封元器件进行内部气体质谱分析，判定被检测密封元器件的密封性是否合格。

2.根据权利要求1所述的以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤，

步骤1选择:对严密等级值高于可用氦质谱检漏仪可检测的严密等级值且允许破坏性试验的密封元器件被检件，根据所述被检件的预充气体选择采用氦气含量法或氩气含量法；

步骤2设计：根据被检件的严密等级τ_Hemin、检漏历史数据和步骤1中所选的氦气含量法或氩气含量法，设计计算内部气体分析的判据，设计确定压氦或压氩的压力，设计计算压氦或压氩时间，设计计算内部气体分析前的最长候检时间，确定被检件在内部气体分析前是否需要进行粗漏检测；

步骤3压氦或压氩：将被检件放入压气箱中，抽真空，然后按步骤2所设计确定的压力将氦气或氩气充入压气箱，并在设计的压氦或压氩时间内保压；当所述被检件在内部气体分析前不需要进行粗检漏时，转至步骤5；

步骤4粗漏检测：当所述被检件在内部气体分析前需要进行粗漏检测时，在最长候检时间之内，进行最小可检漏率L₀=1.0Pa·cm³/s的适用方法的粗漏检测；

步骤5内部气体质谱分析：采用氦气含量法时，在压氦后的最长候检时间之内，在常温下进行内部气体分析；采用氩气含量法时，当P_Armax/P₀≤7470ppm时，在t_0a或t_Ar1时间进行内部气体分析；当P_Armax/P₀≥11200ppm时，在压氦后的最长候检时间之内进行内部气体分析；依据内部气体分析的氦气或氩气含量判定被检件密封性是否合格。

3.根据权利要求2所述的以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法，其特征在于：在步骤1中，当被检件密封时所预充气体中不含氦气时，选择本方法的氦气含量法；当被检件密封时所预充气体中不含氩气时，选择本方法的氩气含量法。

4.根据权利要求2所述的以内部气体质谱分析检测元器件密封性的方法，其特征在于，在步骤2中，设计内部气体质谱分析时内部氦气或氩气含量判据：

当采用氦气含量法时，忽略空气中的氦气含量P_He0=0.533Pa，预充气体总气压为1.00P₀～1.05P₀的被检件，其中P₀为标准大气压，P₀=1.013×10⁵Pa，经n次压氦进行内部气体分析时，其中n≥1，被检件内部氦气分气压P_He为：

公式1：PHe=Σi=1nPE.i[1-exp(-y1,iτHe)]exp(-tiaτHe)]]>

其中，P_E.i和t_1.i为i次压氦的压力（Pa）和时间（s）；τ_He为被检件的氦气交换时间常数；t_ia为i次压氦结束至内部气体分析的时间；P_E.i、t_1.i和t_ia均源自检漏历史数据；

密封性检测基本判据为严密等级τ_Hemin，可接收被检件的最大内部氦气含量判据P_Hemax为：

公式2：PHemax=Σi=1nPE.i[1-exp(-t1,iτHemin)]exp(-tiaτHemin)]]>

同时P_Hemax应满足：

公式3：P_Hemax/P₀≥200ppm

当采用氩气含量法时，预充气体总气压为1.00P₀～1.05P₀的被检件，密封后经在空气中存放、n次压氦和一次压氩进行内部气体分析时，其中n≥0，被检件内部氩气分气压P_Ar为：

公式4：PAr=PAr0[1-exp(-0.316t0aτHe)]-Σi=1nPAr0[1-exp(-0.316t1.iτHe)]exp(-0.316tiaτHe)+(PArE-PAr0)[1-exp(-0.316tAt1τHe)]exp(-0.316tArlaτHe)]]>

其中，P_Ar0为空气中氩气含量，P_Ar0=946Pa，P_Ar0/P₀=9340ppm；t_0a为密封结束至内部气体分析的时间，源自检漏历史数据；P_ArE和t_Ar1为压氩的压力和时间；t_Ar1a为压氩结束至内部气体分析的时间；

基本判据为τ_Hemin，可接收被检件的最大内部氩气含量判据P_Armax为：

公式5PArmax=PAr0[1-exp(-0.316t0aτHemin)]-Σi=1n[1-exp(-0.316t1.iτHemin)]×exp(-0.316tiaτHemin)+(PArE-PAe0)[1-exp(-0.316tAr1τHemin)]exp(-0.316tAr1aτHemin)]]>

同时P_Armax应满足：

公式6：P_Armax/P₀≥200ppm。