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真空系统的检漏 报告人——陈新娟 2120100222 实际的真空系统达不到预定的极限真空，原因有三个 （1）材料放气 （2）泵的工作不正常 （3）真空系统漏气 1真空系统漏气的判断 真空系统漏气的原因 真空系统漏气是由各种各样的微小缝隙造成的。(如玻璃真空系统中烧结的地方夹有脏物微小的炸裂；金属真空系统中的焊缝，可拆卸部位；电真空器件多半在金属和玻璃封接，金属陶瓷封接的地方等等) 真空系统的漏气不是肉眼可以判断的，所以必须借助一定的方法来判断真空系统是否漏气。 我们可以通过将真空系统抽气，到达一定压强后，关闭阀门，让系统与泵隔断，然后测量压强的变化。通过压强变化的曲线来区分是哪种原因造成真空系统达不到极限压强。 (1)a压强保持原来的值不变。说明容器既不漏气亦不放气。 (2)b压强开始上升很快后来呈现饱和状。说明主要是放气。 (3)c压强直线上升，说明主要是漏气。 (4)d压强开始上升的很快，后来变得较，但不出现饱和的情况，这是上述两种情况的综合，即同时存在放气和漏气。 判定了真空系统漏气后，就可以着手寻找漏孔所在的位置，以及漏孔的大小。 2 漏孔大小的概念 漏孔的大小不是几何尺寸，真空系统中存在的漏孔通常很小，形状也很复杂，很难用漏孔的几何尺寸来表达。漏孔的本质就是漏气。 漏孔的大小：通常我们用漏气率来表达。如几个漏孔大小截面可以不同，但只要漏率（漏气速率）相等，就认为是完全相同的。 2漏孔大小的表征 漏气速率：一般采用室温下（20℃），外部为大气压强1.0133*105帕时间单位干燥空气流过漏孔向真空容器漏入的气体量来表达： Q0=V · △P/△t 漏率的单位有托升/秒，毫托升/秒，半导体工艺中常用大气压毫升/秒，冷冻工程常用毫克/年。目前压强单位已逐步改为帕，相应的漏率单位为帕·米3/秒。 2漏孔大小的影响因素 漏气率大小的决定因素有： 1)漏孔的几何尺寸 2)容器外部的压强 3)气体的种类 4)温度以及气体在漏孔中的流动状态等。 1）真空系统的检漏 2）真空系统检漏常用的方法有压力检漏和真空检漏两大类。 真空的检漏 压力检漏：利用压强差，将被检测容器充入压缩空气（或CO2、HCl等），浸没在水中（氨水等）或涂上肥皂水，根据出泡的位置以及时间的长短来判断漏孔的位置以及大小，仅适用于金属的真空设备（灵敏度10-2至10-6） 真空的检漏 真空检漏：最常用的方法是将被检测容器抽成真空，在漏孔可疑处用示漏气体进行探找，有漏孔存在时，示漏物质则经过漏孔进入容器，检测器就发出信号。常用的有氦质谱检漏（灵敏度10-8~10-12）。 真空的检漏 实际上检测漏孔的存在及大小都采用氦质谱检漏仪进行探漏，并经标准漏孔校核比照漏孔的大小。标准漏孔是一种使特定气体按已知的漏气率漏到真空容器中的漏孔元件。常用的标准漏孔有： ⑴将玻璃拉成毛细管制成的漏孔 ⑵将软金属压扁成毛细管类型的漏孔 ⑶用0.1—0.3毫米的铂丝与钨组玻璃进行非匹配封接制成的玻璃—铂丝标准漏孔。 检漏时，向被检容器漏气的可疑处吹氦气，氦气经漏孔进入真空系统后，离子流的读数会增加，同时发出报警声响，把离子流读数与标准漏孔的离子流的读数相比较，就可以算出漏孔漏气率的大小。 3真空系统的极限压强 已知一个真空系统的抽气过程可以用下述方程来描述： 3真空系统的极限压强 实际上，漏孔的漏气足够小，使得平衡压强低于真空系统工作所需的压强，这些漏孔就是允许的。 即P平衡=P工作 设平衡时真空系统的抽速为S，抽走的气体量即为 SP平衡，它应该等于漏气量Q0。故容许漏率为： Qo=SP平衡=SP工作 3真空系统的允许漏率 实际上由于任何材料在真空下都要放气,就消耗掉一部分抽速去抽取这部分气体。因此为了留有余地，就规定 Qo=(1/5 ~ 1/10)P工作S 为最大允许漏率。 * * 目录 漏孔大小的判断 2 漏气的判断 1 允许漏率 3 1真空系统漏气的判断 1真空系统漏气的判断 1真空系统漏气的判断 如何用试验来测试并确定漏孔大小及位置？ 5.3×10-3~10.5×10-4 皂泡指示漏孔 空气氮气 皂泡法 10-3 在卤素存在时，加热的铂阴极能发射正离子 三氯乙烯、氟利昂，四氯化碳 卤素法 5.3×10-3 1.33×10-4~1.33×10-6 试纸变色 氨 氨气法 1.3