质谱检漏仪的检测下限是多少
检测下限、背景、密封油内溶解的气体(气镇)、零漂抑制
可检测到的最小漏率由待测检测气体的自然本底水平决定。
即使检漏仪的进口关闭,检测气体也会进入质谱仪,如果电子器件的精度足够高,就能够检测出这些气体。
质谱仪中生成的本底信号决定检漏仪的检测水平。
用于将质谱仪抽真空的高真空泵系统通常包括一个涡轮分子泵和一个油封旋片泵。与所有液体一样,旋片泵中的油具有溶解气体的能力,直至溶解在油中的气体与油外的气体达到平衡。
当泵温度升高时,此平衡状态就代表了检漏仪的检测下限。
但是,检测气体不仅仅可以通过进口进入检漏仪。安装不当或检测气体处理不当都可能导致检测气体通过供气阀和/或气镇阀进入检漏仪内部。
这不可避免地会导致油和弹性密封件中的检测气体浓度升高,从而导致本底信号增加。
结论:油中的检测气体越多,检漏仪的本底信号就越高。
在目前常见的检漏仪安装中(参见下图 7),气镇阀和供气阀与新鲜空气相连。如果可能,应将检漏仪的出口连接至进行检漏的房间外面。可通过以下方式再次降低增加的本底信号:
打开气镇阀并引入不含检测气体(例如新鲜空气)的气体。这就好比是洗除存储在油中的氦气。这种方法只会影响存在于泵内的部分油液,因此必须持续地进行冲洗程序,直至泵的整个供油都已经过数次循环。这通常需要 20 至 30 分钟的时间。
图 7:逆流式检漏仪的真空系统图
对于所谓的“干式检漏仪”,即没有油封真空泵的检漏仪,不存在油中储气的问题。但是,干式检漏仪仍必须用不含检测气体的气体冲洗,因为随着时间的推移,检测气体也会在这些设备中积聚。
为了让用户不必一直关注本底水平并简化检漏仪的操作,所有 Leybold 莱宝检漏仪的自动操作概念中都包含了被称为零漂抑制的功能。
使用该功能时,会存储进气阀关闭后测量的本底水平值,然后,当进气阀再次打开时,会从后续测量结果中自动减去该值。仅在阈值水平相对较高时,显示面板才会显示相应的警告。
除了零漂抑制功能外,Leybold 莱宝检漏仪还提供了手动零漂调整功能。采用手动功能时,检漏仪的显示屏会在特定时刻显示“重置为零”,以便仅显示从该点开始的漏率增加值。此操作只是有助于评估显示,当然,显示并不会影响检漏的准确性。
图 8:零漂抑制示例
上述内容用于说明零漂抑制:
- 左图:信号明显高于本底水平。
- 中间图:本底水平显著变大;信号难以辨别。
- 右图:本底水平被电控抑制;可以再次清楚地辨别信号。
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