Varian VS氦質(zhì)譜檢漏儀簡介

AgilentTechnologiesLeakDetector安捷倫科技氦質(zhì)譜檢漏儀1.Inthe1930s,TheVarianbrothersinventedthe“klystron”,apowerfulradiovacuumtubecentraltoradartechnology.1.1937年，瓦里安兄弟發(fā)明了一種名為Klystron的主要用于雷達(dá)技術(shù)的功能強(qiáng)大的無線電真空管。2.TheyestablishedVarianAssociates,Inc.inapril20,1948.2.1948年4月20日，瓦里安兄弟創(chuàng)建了瓦里安公司。3.Inthe1950s,therewasgreaterneedforhigh-qualityvacuumtubes.VarianinventedtheelectronicvacuumpumpVacIon(seephoto).3.在50年代，為了生產(chǎn)高質(zhì)量真空管，瓦里安發(fā)明了離子真空泵VacIon。MILESTONES重要?dú)v史事件MILESTONES

重要?dú)v史事件在1961

年Varian取得了

ConFlat?Flanges的專利,成為一種工業(yè)真空法蘭的標(biāo)準(zhǔn).在1965

年Varian(M.H.Hablanian)取得了全新的擴(kuò)散泵專利,使其達(dá)到頂級(jí)的抽速性能.在1972年,Varian引入了逆流概念,Contra-Flow?,帶來了檢漏儀技術(shù)的革命性變化.在

1992

年Varian在分子泵領(lǐng)域取得了復(fù)合泵

MacroTorr的專利在1998

年Varian獲得了TriScroll?

的專利.

制造工廠概況

TORINO

意大利都靈

LEXINGTON

美國萊克星敦

TOTALFACILITIES

廠房:

13.288sq.m 9.300sq.m

22.588sq.mEMPLOYEES員工: 400

350

750FIELD

其他地區(qū)員工： 150TOTAL

共計(jì): 900ISO9001CERTIFIED通過ISO9001認(rèn)證

ScrollPumps干式渦卷泵RotaryVanePumps旋片泵DiffusionPumps擴(kuò)散泵TurboPumps分子泵IonPumps離子泵LeakDetectors檢漏儀Instruments真空計(jì)ValvesandComponents閥門和真空元件Varian真空產(chǎn)品中國科學(xué)院物理所中國科學(xué)院蘭州近代物理研究所中國科學(xué)院高能物理研究所中國科學(xué)院上海光機(jī)所中國原子能科學(xué)研究院中國科學(xué)院合肥等離子體研究所核工業(yè)理化工程研究院華北光電技術(shù)研究所清華大學(xué)華東師范大學(xué)復(fù)旦大學(xué)上海交通大學(xué)等等（排名不分先后）檢漏技術(shù)原理簡介檢漏的目的檢漏的基本目的是為了防止工作氣體或液體從產(chǎn)品中泄漏出來以及不需要的氣體或液體進(jìn)入密封產(chǎn)品，在密封產(chǎn)品上尋找漏孔的位置和測(cè)量漏孔的大小密封產(chǎn)品泄漏的氣體產(chǎn)品或行業(yè)

化工業(yè)空調(diào)制造業(yè)液壓變矩器食品包裝集成電路心臟起搏器漏1cc時(shí)間~0.5second~28hours~10minutesmintohours~3years~30years漏率范圍10-1to110-510-3to10-410-2to10-610-7to10-910-9原因SafetyLossofrefrigerantLossofliquidRetentionofCO2,BacteriaOxidationBacteria,Attackbybodyfluids各行業(yè)對(duì)檢漏技術(shù)的需要半導(dǎo)體質(zhì)流控制集成電路真空系統(tǒng)氣路儲(chǔ)氣罐液晶顯示電力學(xué)燈泡管到變壓器發(fā)電廠斷流器汽車安全氣囊油箱壓縮機(jī)油路密封碰撞能量吸收器ABS閥門散熱器集流箱傳感器機(jī)油冷卻器航空液壓倉陀螺儀燃料箱導(dǎo)彈醫(yī)學(xué)心臟起搏器導(dǎo)管血液過濾器密封包裝航天發(fā)動(dòng)機(jī)天線食品包裝55加侖原油儲(chǔ)藏桶手表密封檢漏應(yīng)用1stdcc=1ccatatmosphericpressureand0oC

Sizeofleakinstdcc/sec1=1.0x1000.1=1.0x10-10.01=1.0x10-20.001=1.0x10-30.0001=1.0x10-40.00001=1.0x10-50.000001=1.0x10-60.0000001=1.0x10-70.00000001=1.0x10-80.000000001=1.0x10-90.0000000001=1.0x10-100.00000000001=1.0x10-110.000000000001=1.0x10-121stdccofheliumleakingevery:1sec~1

sec10sec~10

sec100sec~100

sec1,000sec~17

minutes10,000sec~2.7

hours100,000sec~1.15

days1,000,000sec~11.5

days10,000,000sec~115

days100,000,000sec~3.2

years1,000,000,000sec~32

years10,000,000,000sec~320

years100,000,000,000sec~3,200

years1,000,000,000,000sec~32,000

years漏率比較Decay(壓降法)Bubble(冒泡法)Sniffing(吸槍法)Accumulation(累積法)“Hard”Vacuum(真空法)Other主要檢漏方法.如何進(jìn)行選擇？檢漏方法冒泡法壓降法鹵素吸槍法氦質(zhì)譜檢漏儀10210110010-110-210-410-510-610-710-8漏率大小atm.cc/sec.10-910-3大致可檢漏率范圍不同檢漏方法的適用范圍比較10-1010-1110-12為什么用氦氣檢漏？He是一種標(biāo)準(zhǔn)元素，原子質(zhì)量數(shù)為4?？諝庵蠬e的本底濃度非常低，使得He質(zhì)譜計(jì)的本底噪聲信號(hào)小，因此He作為檢漏工作氣體成分在實(shí)際應(yīng)用中是非常理想的。

無論在哪里，He氣的獲得都不是件很困難的事情。

無毒。

非可燃性氣體。

惰性氣體，不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

氦氣可以存儲(chǔ)在各種尺寸的圓筒容器內(nèi)，并且最高純度能夠滿足最為苛刻的醫(yī)用要求。滿足無損檢測(cè)要求為什么使用He作為檢漏物質(zhì)？GASSymbol%ByVolumePPMNitrogen

N2

78.08

780800Oxygen

O2

20.95

209500Argon

Ar

0.93

9300CarbonDioxide

CO2

0.03

300Neon

Ne

0.0018

1HeliumHe0.00055Krypton

Kr

0.0001

1Hydrogen

H2

0.00005

0.5Xenon

Xe

0.0000087

0.087

Total

99.9924587

999924.587殘余氣體分析譜212141828430324044H2HeCCH2H2ON2andCOO2ArCO2環(huán)境空氣的成分構(gòu)成氣體滲透表面出氣內(nèi)漏實(shí)漏虛漏擴(kuò)散真空泵氣體反流(油,He)真空系統(tǒng)的氣載組成Pressure(mTorr)Time(min)3020100515251020303540Outgassing+RealLeakRealLeak實(shí)漏+虛漏條件下的壓升曲線實(shí)漏孔的來源

有缺陷的接縫或密封,包括:

焊縫

銅焊點(diǎn)

焊接點(diǎn)

玻璃到金屬密封 O型圈和墊圈

材料的缺陷Responsetimeisdefinedasthetimetoreach63%ofthesignal.Where:t=Time(seconds)V=Volume(liters)S=Heliumpumping(l/s)Example1:V=50litersS=0.2liters/sec.Example2:V=50litersS=5liters/sec.S

123692145781011t63

=Vt63==250seconds500.2=10secondst63=505響應(yīng)時(shí)間Fullvalue63%LeakAppears響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間Disappearingbecauseofinsufficienttimeorconcentration!Disappearancetimeisthetimerequiredfortheleakdetectortorecovertoitsdesiredsensitivityafterbeingexposedtoaspecificleakrate.

td=Disappearancetimeinseconds.V=Volumeinliters.S=Heliumpumpingspeedinl/s.Q=Leakrateinatm.cc/sec.Qm=Smallestdetectableleak.Example1:

Example2:V=50liters V=50litersS=4.4liters/second S=0.2liters/secondQ=1x10-4atm.cc/sec. Q=1x10-4atm.cc/sec.Qm=1x10-8atm.cc/sec. Qm=1x10-8atm.cc/sec.Vtd=S*2.3*logmQQtd=504.4*2.3*log1*10-41*10-8=105

Sec.td=500.2*2.3*log1*10-41*10-8=2300

Sec.清除時(shí)間對(duì)氦質(zhì)譜檢漏儀的要求高靈敏度(ShortAppearancetime)占用空間小可移動(dòng)性/便攜性潔凈的無油系統(tǒng)Semiconductortestingoperationconditionsrequireveryhighsensitivityandoutstanding“ZERO”capabilitiestoguaranteeafast“appearance”timesandtomeetthetightnessrequirements.高抽速真空泵Inordertoachievefast“appearance”time,whentestinglargecomponentswithouttheneedofauxiliarypumps,mostleakdetectorarrangementsaretobegeareduptoprovideforalargeheliumpumpcapability.Ascontaminationistobeminimized,modernheliumleakdetectionarrangementshavetoprovideforhydrocarbonfreeoperation(toincludeallappliedpumps).Astheleakdetectorsaretobeusedonmultiplesystems,mobility/portabilityisanimportantfactorLeakdetectorsusedintheservicecorridorshavetomeetspecificmaximumdimensionstobemovedaroundefficiently.快速的響應(yīng)時(shí)間和清除時(shí)間ToassureproperoperationandefficiencyduringgrossleaksandfineleakdetectionVarian

檢漏儀型號(hào)VSPRVSMD959PHD-4L990-DLD檢漏模塊吸槍檢漏法對(duì)各種內(nèi)部壓力高的系統(tǒng)進(jìn)行檢漏（如氣體輸運(yùn)管或者高壓容器）對(duì)真空流導(dǎo)較差或者內(nèi)部可能存在飽和蒸汽壓較高（如水循環(huán)冷卻管道等）的系統(tǒng)進(jìn)行檢漏常用氦質(zhì)譜檢漏法噴吹檢漏法

真空系統(tǒng)檢漏對(duì)能夠承受一個(gè)大氣壓腔體內(nèi)外壓差的被檢件進(jìn)行檢漏系統(tǒng)總漏率測(cè)量（定量）內(nèi)真空檢測(cè)/內(nèi)充氦檢測(cè)可承受15psi（約103kpa）內(nèi)外壓差的密封真空器件（例如汽車安全氣囊系統(tǒng)的儲(chǔ)氣裝置）備壓檢漏小型密封器件（例如IC模塊）累積法檢漏不能承受超過1個(gè)大氣壓內(nèi)外壓差的密封容器（例如汽車油箱等）對(duì)于使用內(nèi)充氦法而言體積太大的真空系統(tǒng)上的待檢部件常用氦質(zhì)譜檢漏法He

SPRAYPROBEVacuum真空檢漏法-外部噴氦避免誤判漏孔的位置在靜止空氣環(huán)境下，自上而下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行噴吹。

在流動(dòng)空氣環(huán)境下工作，需考慮以下因素：自下風(fēng)口至上風(fēng)口方向檢測(cè)

進(jìn)行精細(xì)測(cè)試工作時(shí)需使用遮擋物以阻擋風(fēng)的影響

使用適當(dāng)物品（如橡膠手套等）將被測(cè)的位置與周圍的其他部件隔離開來使用隔離罩將被測(cè)位置罩起來與周圍隔離，并向隔離罩內(nèi)通入氦氣噴吹檢漏技術(shù)精確測(cè)量漏孔的漏率噴吹檢漏技術(shù)將漏孔位置的空氣置換為100%He噴吹氦氣的時(shí)間應(yīng)達(dá)到系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的4倍以上，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間t=V/S，V是真空腔體的容積，S為真空泵對(duì)He的抽氣速度如果系統(tǒng)當(dāng)中還有并聯(lián)的粗抽泵使用，需要知道并聯(lián)泵之間的分流比HePressurizedwithHe吸槍檢漏法Vacuum2備壓檢漏法HePressureHe10:00:00BombTime,

T步驟1:將內(nèi)容容積體積為V的被檢件至于密閉腔體內(nèi)，通入備壓壓強(qiáng)為P的示漏氣體，通氣時(shí)間為T。備壓壓強(qiáng),P無漏件有漏件示漏氣體密封被檢件的內(nèi)部容積體積為V密封被檢件備壓檢漏法(1)步驟2:將備壓后的被檢密封件放入與檢漏儀抽氣口相連的測(cè)試腔體中，在經(jīng)過最大釋放等待時(shí)間t后測(cè)量He的分壓變化。通過這種外真空方法得到顯示漏率數(shù)值S。

被檢件的真實(shí)漏率與檢漏儀顯示漏率S、內(nèi)部容積V、備壓壓強(qiáng)P、備壓時(shí)間T和測(cè)試等待時(shí)間t相關(guān)。0:00:00等待時(shí)間,t顯示漏率,S備壓檢漏法(2)Qb=Heliumdetectorreadinginatm.cc/sec.Sb=Detectorheliumpumpingspeedinliters/sec.Sa=Heliumpumpingspeedinliters/sec.ofauxilarypump.Qt=Heliumleakratetobedetected.

Example:

Assume:Sb=0.6liters/sec. Sa=2.5liters/sec. Qt=1x10-8mbar.l/sQb

=SbSb+Sa*QtQb=0.60.6+2.5*(1*10-8)=2*10-9

mbar.l/sSbSaVacuumChamberQt分流條件下的漏率計(jì)算測(cè)試分流損失在腔的遠(yuǎn)處放置一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)漏孔測(cè)試漏率讀數(shù)比較讀數(shù)值可標(biāo)準(zhǔn)漏孔的實(shí)際值分流測(cè)試系統(tǒng)框圖專用粗抽泵被測(cè)腔檢漏儀檢漏儀的粗抽泵標(biāo)準(zhǔn)漏孔氦氣流注意事項(xiàng)對(duì)于大多數(shù)要求測(cè)試靈敏度<10-7std.cc/sec的真空系統(tǒng)和部件檢漏工作而言，正確理解檢漏操作的各個(gè)步驟是有必要的。如果使用抽速不匹配的真空泵對(duì)一個(gè)大的真空容器進(jìn)行檢漏，操作者必需意識(shí)到外接噴槍所提供的精細(xì)He氣流是不能提供足夠強(qiáng)的He質(zhì)譜信號(hào)并獲得正確結(jié)果的！警告！?。?yōu)化的設(shè)計(jì)，使VS系列檢漏儀更適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境快速清氦，提高生產(chǎn)效率維護(hù)成本低符合CE,UL和CSA標(biāo)準(zhǔn)檢漏儀的應(yīng)用工業(yè)應(yīng)用真空爐工業(yè)鍍膜電子束焊接設(shè)備檢漏儀的應(yīng)用電力行業(yè)冷凝器熱交換器蒸汽循環(huán)系統(tǒng)地下管線檢漏儀的應(yīng)用高能物理加速器同步輻射光源束線其他檢漏儀的應(yīng)用半導(dǎo)體的應(yīng)用工藝設(shè)備氣路管道氣體傳輸設(shè)備檢漏儀的應(yīng)用

汽車配件電子器件制冷器件封裝器件醫(yī)療&植入器件小型電子元器件檢漏儀的應(yīng)用基礎(chǔ)研究微電子實(shí)驗(yàn)室裝制表面分析系統(tǒng)空間模擬裝置檢漏儀的應(yīng)用瓦里安新型VS系列檢漏儀產(chǎn)品介紹

可選中文操作界面歸零及自動(dòng)歸零功能系統(tǒng)測(cè)試時(shí)，分流設(shè)定無線遙控器（100米）檢漏數(shù)據(jù)記錄專用軟件VS新型檢漏儀的主要優(yōu)勢(shì)VS檢漏儀的主要性能1，最小可測(cè)漏率：5×10-12Atm.cc/sec（=5×10-13Pa.m3/sec）；2，啟測(cè)壓強(qiáng)（最大前級(jí)耐壓）：10Torr(=1330Pa)；3,雙鍵操作，全中文操作界面，大屏幕彩色觸摸屏；

4，校準(zhǔn)和操作方式：全自動(dòng),帶溫度自動(dòng)補(bǔ)償；5，反應(yīng)時(shí)間：<0.5sec；6，單位選擇：atmcc/sec、mbarl/sec、Torrl/sec、Pam3/sec；7，背景扣除能力：每次下壓2.5個(gè)量級(jí)，具有自動(dòng)記憶功能；8，檢漏儀前級(jí)泵抽速：11.6m3/hour（＝3.2liter/sec）。9，7種語言可以選擇，包括中文

操作簡便只有兩個(gè)操作按鍵測(cè)試放氣VS檢漏儀的操作界面高分辨率彩色觸摸屏彩色觸摸屏反應(yīng)靈敏寬視角130o中文操作界面獨(dú)有的“AutoZero<Zero”功能自動(dòng)補(bǔ)償檢漏儀內(nèi)真空泵對(duì)He本底濃度的自然清空避免了對(duì)小漏孔可能出現(xiàn)的漏檢Zero<Zero功能保證了氦檢漏具有非常高的靈敏度本底追蹤功能

隨著時(shí)間推移系統(tǒng)的自然氦本底也在逐漸減低，當(dāng)零點(diǎn)低于“Under”時(shí)，小漏可能會(huì)被漏檢。為避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn)VS配備uniqueZERO<ZERO功能，每50ms進(jìn)行一次零點(diǎn)調(diào)整。背景扣除自然零點(diǎn)追蹤功能VS檢漏儀的創(chuàng)新功能-自動(dòng)零點(diǎn)跟蹤051015202510+310+110-110+210+010-210-3TestPressure(mbar)10-710-810-610-910-1110-1010-5BackgroundLeakRate(mbar*l/s)Initial“Zero”pointNaturalBackgroundHelium“Clean-up”curveLeakRateFinalZeroPointAutoZeroPoints21LeakRateDisplay

(stdcc/sec)Leakmeasurementinthepresenceofactual8.0E-9stdcc/secleak

displays

background

+

actualleak10-910-710-88.0E-9ActualLeak

displaysactualleak2.0E-8Background10-710-810-92.8E-8stdcc/sec8.0E-9stdcc/sec2.0E-8Background關(guān)于氦本底的零點(diǎn)信號(hào)Qb=被檢測(cè)到的對(duì)氦的漏率atm.cc/sec.Sb=檢漏儀對(duì)氦的抽速liters/sec.Sa=粗抽系統(tǒng)對(duì)氦的抽速liters/sec..Qt=.在真空室實(shí)際氦的漏率

例子:

假設(shè):Sb=0.6liters/sec. Sa=2.5liters/sec. Qt=1x10-8mbar.l/sQb

=SbSb+Sa*QtQb=0.60.6

+

2.5*(1*10-8)

=2*10-9mbar.l/s分流效應(yīng)SbSa真空室QtVS檢漏儀的創(chuàng)新功能-自動(dòng)分流比

最小可檢靈敏度:5X10-13Pa.M3/S靈敏度覆蓋范圍：12個(gè)量級(jí)高靈敏度檢漏儀VS新型檢漏儀產(chǎn)品的性能多種語言操作界面中文韓語日本語法語德語西班牙語英語多種漏率，

壓強(qiáng)單位的顯示方式可選漏率單位：

Atm.cc/s,Mbar.l/s,Pa.m3/s,Torr.l/sCubic-ft/yr可選壓強(qiáng)單位：Torr,Mbar,Pa全新的質(zhì)譜技術(shù)!135o電離偏轉(zhuǎn)(自然聚焦點(diǎn))質(zhì)量數(shù)為3的離子狀態(tài)的水蒸氣可從氦信號(hào)中分離出來消除離化的炭對(duì)質(zhì)譜室的污染金屬密封結(jié)構(gòu)VS檢漏儀質(zhì)譜室結(jié)構(gòu)原理圖VS質(zhì)譜室性能出色的質(zhì)譜分離效果新的電子線路及信號(hào)處理設(shè)計(jì)可穩(wěn)定獲得<5e-13MDL電路板靠近質(zhì)譜室的安裝方式可實(shí)現(xiàn)去掉電纜線從而減小電路噪音：新A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)可實(shí)現(xiàn):監(jiān)測(cè)到小的氦信號(hào)確保好的信噪比產(chǎn)生穩(wěn)定信號(hào)擴(kuò)大動(dòng)態(tài)范圍改良的RC檢測(cè)線路可實(shí)現(xiàn)：

快速響應(yīng)和快速清除。

專業(yè)的軟件監(jiān)測(cè)到氦氣信號(hào)并自動(dòng)優(yōu)化系統(tǒng)的響應(yīng)和穩(wěn)定性清氦&反應(yīng)時(shí)間大通導(dǎo)組合閥體分子泵泵口及中間級(jí)同時(shí)參與抽氣可實(shí)現(xiàn)快速清氦和快速響應(yīng)響應(yīng)時(shí)間：<0.5秒標(biāo)準(zhǔn)漏孔組件新型內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)漏孔遠(yuǎn)程無線遙控裝置帶來更便利的應(yīng)用體會(huì)通過無線裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)VS系列檢漏儀的操作控制與數(shù)據(jù)監(jiān)控r黑白液晶顯示屏以柱狀圖以及數(shù)字兩種方式顯示漏率讀數(shù)

可選對(duì)數(shù)或線性顯示

遙控系統(tǒng)自動(dòng)匹配檢漏儀設(shè)定的顯示單位VS檢漏儀遠(yuǎn)程無線遙控裝置

檢漏儀設(shè)置面板遠(yuǎn)程無線遙控裝置技術(shù)規(guī)格

室內(nèi)環(huán)境下工作距離可達(dá)100米

可使用4節(jié)AA電池或直流電源供電

具