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氦质谱真空检漏主要针对以下典型场景实施:
真空设备密封性验证:包括真空镀膜机、粒子加速器、低温恒温器等核心腔体的整体泄漏率测试
压力容器完整性评估:适用于核反应堆压力壳、LNG储罐、高压气体管道的焊缝与法兰连接点泄漏定位
电子元器件封装测试:针对半导体芯片封装、MEMS器件、航天级电子组件的氦气渗透率测定
航空航天系统检测:涵盖航天器推进剂贮箱、生命维持系统管路、航空发动机燃油回路的微泄漏筛查
医疗器械密封验证:重点检测血液透析设备、人工心肺机等医疗装置的生物安全性密封指标
行业领域 | 典型对象 | 泄漏率要求 |
---|---|---|
核工业 | 反应堆主回路管道 | ≤1×10⁻⁹ mbar·L/s |
半导体制造 | 光刻机真空腔室 | ≤5×10⁻¹² Pa·m³/s |
航天工程 | 卫星推进剂贮箱 | ≤1×10⁻¹⁰ mbar·L/s |
汽车制造 | 燃料电池双极板 | ≤1×10⁻⁷ mbar·L/s |
能源行业 | 海底油气管道焊缝 | ≤1×10⁻⁶ mbar·L/s |
根据被测物特性选择以下标准化操作流程:
真空喷氦法(Vacuum Spray Method)
将被测件接入真空系统并抽至基础压力≤5×10⁻⁴ mbar
使用0.1-0.3 MPa氦气喷枪对可疑区域进行扫描式喷射
质谱仪实时监测氦离子流强度变化值ΔI≥5×10⁻¹¹ A时判定为泄漏点
吸枪法(Sniffer Probe Method)
向密闭被测件内部充注含5%氦气的混合气体至0.15-0.3 MPa表压
使用质量流量≤50 mL/min的吸枪探头沿外表面移动采集逸出气体
当质谱仪读数超过背景值3个数量级时确认泄漏存在
累积检漏法(Accumulation Method)
将被测件置于密闭测试舱内并抽至≤1×10⁻² mbar本底真空度
向被测件内部充入99.999%高纯氦气至工作压力1.5倍
监测测试舱内氦分压上升速率ΔP/Δt≥1×10⁻⁶ mbar/min时判定不合格
背压检漏法(Bombing Method)
将被测件置于高压氦气环境中(2-5 bar)保持4-24小时渗透时间
快速释放压力后转移至真空腔内进行残余氦气释放量测定
适用于多孔材料或复杂结构器件的整体泄漏率评估
核心设备技术参数要求:
质谱分析器:180°磁偏转式或四极杆型设计,质量数分辨率≥1 amu@m/z=4
真空系统:配置分子泵+机械泵组,极限真空≤5×10⁻⁷ mbar,抽速≥20 L/s(氮气)
检漏灵敏度:最小可检漏率≤5×10⁻¹³ mbar·L/s(He等效值)
确定测试对象与安排:确认测试对象并进行初步检查,确定样品寄送或上门采样安排;
制定验证实验方案:与委托方确认与协商实验方案,验证实验方案的可行性和有效性;
签署委托书:签署委托书,明确测试详情,确定费用,并按约定支付;
进行实验测试:按实验方案进行试验测试,记录数据,并进行必要的控制和调整;
数据分析与报告:分析试验数据,并进行归纳,撰写并审核测试报告,出具符合要求的测试报告,并及时反馈测试结果给委托方。