为什么用氦气作为示踪气体

2024-01-25 15:24:48125

根据示踪气体测量技术的使用场所和使用特点。检漏仪对示踪气体的要求有以下几点:

1.无害:不能对人体、环境、被检件、检漏仪造成污染、伤害或是存在安全隐患;

2.质量轻,惰性气体,能穿透微小细缝:

3.化学性质稳定,不会起化学反应或易燃易爆;

4.最好是只有在空气中含量尽可能少的气体,才能满足检漏灵敏度方面的要求。

氦气作为惰性气体完美符合以上条件。

 

目前,绝大部分检漏仪的示踪气体采用的是氦气。一般检漏都用氦气(He)作为示踪气体,也有用氢气(H2)作为示踪气体的。氢和氦都是比较理想的示踪气体:空气中的含量少,质量轻,运动速度快,同等条件下, 直线运动距离长。实际使用中,也相对比较容易获取,可以大量使用。但氢气在使用中有一定的安全问题(存在爆炸风险),所以实际大部分检漏使用的是氦气。

 

氦质谱检漏仪选择氦气作示踪气体,主要原因如下

1.氦在空气中及真空系统残余气体中的含量极少(在空气中约含5.2ppm),在材料出气中也很少,因此本底压力小,输出的本底电流也小。正因为本底小,由某些原因引起本底的波动,亦即本底噪声也就小,因此微小漏率也就能反应出来,灵敏度高。

2.氦的质量小(相对分子质量为4),易于穿过漏孔。这样,氦较除氢以外的其他气体通过同一漏孔的漏率就大,容易发现,灵敏度高。

3.氦是惰性气体,不与被检件器壁起化学反应,不会污染被检件,使用安全。

4.在氦两侧的是氢(质荷比为2)和双电荷原子碳(质荷比为6),质荷比都与氦相差较大。这样,它们在分析器中的偏转半径相差也大,容易分开。定标找氦峰时,不易受其他离子的干扰。因此就降低了对分析器制造精度的要求,易于加工。同时,分析器出口电极及离子源加速极的隙缝也可以加大,使更多的氦离子通过,提高了仪器灵敏度。

5.氦在被检件及真空系统中不易被吸附,这样检出一个漏孔可以使氦信号迅速消失以便继续进行检漏,提高了仪器的检漏效率。


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