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中国真空学会质谱分析和检漏专业委员会第十七届年会中国计量测试学会真空计量专业委员会第十二届年会
电真空器件的气密性检测
李丽萍王博锋周健勇张波赵金玉
(中国科学院电子学研究所高功率微波源与技术重点实验室, 北京 100190)
摘要:基于氦质谱检漏仪的结构和原理,设计了适用于电真空器件气密性检测的检漏平台。电
真空器件的结构特点及测量精度要求决定了氦罩法和喷吹法是电真空器件氦质谱检漏技术中最常用
方法,氦罩法是对总漏率进行测定,而总漏率超出允许值后用喷吹法进行漏孔的准确定位。双回路
复杂结构和复杂串联漏孔的定位,表明了氦质谱喷吹法在电真空器件检漏中的影响因素必须遵循的
喷吹检漏原则。同时,温度、临时密封材料(酒精、真空封泥、橡胶件)和设备材料吸附等因素会
带来一定的测量误差。
关键词:氦质谱;气密性;检漏;氦罩法;喷吹法
真空气密性是影响影响微波管性能及寿命的主要因素之一,因此真空检漏是大功率微波管制作
工艺中可靠性保障的重要工序[1]。电真空器件的特点和漏率值要求决定了其气密性检测主要采用氦
质谱检漏方法。氦质谱检测技术以其灵敏度高、速度快、使用安全、适用范围广以及可以量化漏点
的漏率等特点,在航空、航天、汽车和电真空行业得到了广泛的应用,与其他诸多传统检漏方法相
比,氦质谱检漏具有不可比拟的技术优越性[2-3]。氦罩法和喷吹法是电真空器件氦质谱检漏技术中
最常用的两种方法。氦罩法是对总漏率进行测定,而总漏率超出允许值后用喷吹法进行漏孔的准确
定位。目前,鲜有文献对电真空器件氦质谱检漏技术进行系统地研究。因此,本文根据电真空器件
的结构特点及测量精度,设计了氦质谱检漏仪匹配的检漏平台,并以双回路复杂结构和复杂串联漏
孔的定位为例总结了氦质谱喷吹法在电真空器件检漏中的影响因素以及必须遵循的喷吹检漏原则;
同时,也论述了温度、临时密封材料(酒精、真空封泥、橡胶件)和设备材料吸附等因素会带来的
测量误差。
1 氦质谱检漏仪的结构和工作原理
所用氦质谱检漏仪为:法国 Alcatel 阿尔卡特 ASM192T2 氦质谱检漏仪,主要由质谱室、真空系
统组件和电气部分组成,内置标准漏孔,可以在任何时候对仪器进行校正,如图 1 所示。
此检漏仪是180磁偏转型的质谱分析计,其基本原理是根据离子在磁场中运动时,不同质荷比
的离子具有不同的偏转半径来实现不同种类离子的分离。检漏工作时先打开粗抽泵放气阀5,粗抽泵
6和6'对检漏接口抽真空,当入气口的压力处于600 Pa与30 Pa之间时,分子泵排气阀7打开,分子泵8
对质普室抽真空,真空度进一步提高,当入气口压力位于2 Pa ~30 Pa时,粗抽阀4打开,粗抽拖动式
分子泵16工作,粗抽泵放气阀5关闭。若真空度不再提高,则为大漏模式,~110-9
Pam3/s。若真空度进一步提高,入气口的压力小于2 Pa时,细检阀12打开,此时属于高灵敏度检测
模式,氦气将逆着分子泵的抽气方向进入质谱室中被检测出来,测量范围为310-5~110-12 Pam3/s,
ASM192T2检漏仪的离子源采用双灯丝自动备份切换。
检漏仪工作过程是以微电脑为核心的电气系统控制,具体性能技术参数如下:
(1)最小可检漏率:1