一、基本原理
氦質(zhì)譜檢漏（Helium Mass Spectrometry Leak Detection）是一種高靈敏度的氣體泄漏檢測方法，利用氦氣（He）作為示蹤氣體，通過質(zhì)譜儀檢測氦分子信號來定位和量化泄漏點。其核心原理包括：
- 示蹤氣體特性：氦氣分子?。ㄖ睆郊s0.26nm）、惰性強(qiáng)、無毒，易穿透微小漏孔，且在空氣中本底濃度低（約5ppm），檢測干擾小。
- 質(zhì)譜分析：氦氣進(jìn)入質(zhì)譜儀后電離為He?離子，通過磁場分離并檢測其質(zhì)荷比（m/z=4），靈敏度可達(dá)10?¹² Pa·m³/s（相當(dāng)于年漏率小于1克氦氣）。
二、應(yīng)用場景
- 高真空設(shè)備：半導(dǎo)體芯片制造腔體、粒子加速器、空間模擬艙等。
- 密封系統(tǒng)：航天器燃料管路、核反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng)、鋰電池封裝。
- 工業(yè)部件：空調(diào)/制冷系統(tǒng)、汽車油箱、醫(yī)療器械（如透析機(jī)）。
三、檢測步驟與操作規(guī)范
1. 檢測前準(zhǔn)備
- 設(shè)備校準(zhǔn)：使用標(biāo)準(zhǔn)漏孔（如1×10?? Pa·m³/s）校準(zhǔn)質(zhì)譜儀，確保量程覆蓋目標(biāo)漏率。
- 系統(tǒng)抽真空：將待測件接入真空系統(tǒng)，預(yù)抽至≤10?? Pa，降低本底氦氣干擾。
- 示蹤氣體注入：
- 噴吹法：向可疑區(qū)域噴氦氣（壓力0.1-0.2MPa），實時監(jiān)測質(zhì)譜信號。
- 氦罩法：將待測件置于充氦環(huán)境中（氦濃度50%-80%），檢測氦氣滲入速率。
2. 泄漏定位與定量
- 信號響應(yīng)時間：根據(jù)質(zhì)譜儀信號峰值延遲時間（通常1-10秒）判斷漏孔位置。
- 漏率計算：依據(jù)信號強(qiáng)度與標(biāo)準(zhǔn)漏孔比對，計算實際漏率（公式：Q=Q?×(S/S?)，Q?為標(biāo)準(zhǔn)漏率，S/S?為信號比）。
3. 數(shù)據(jù)分析與報告
- 漏點標(biāo)記：記錄漏點坐標(biāo)、漏率及對應(yīng)部件（如焊縫、密封圈、閥門）。
- 驗收標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)行業(yè)規(guī)范判定是否合格（如半導(dǎo)體設(shè)備要求漏率≤1×10?¹? Pa·m³/s）。
四、技術(shù)優(yōu)勢
- 超高靈敏度：可檢測微米級漏孔（直徑≥1μm），遠(yuǎn)超氣泡法（靈敏度~10?? Pa·m³/s）。
- 快速定位：實時響應(yīng)，適用于復(fù)雜系統(tǒng)的多點泄漏排查。
- 無損檢測：不破壞被測件結(jié)構(gòu)，適用于精密儀器和已封裝產(chǎn)品。
五、注意事項
- 環(huán)境控制：檢測區(qū)域需避風(fēng)，防止氦氣擴(kuò)散干擾；避免使用含氦氣源（如氣瓶泄漏）。
- 設(shè)備維護(hù)：定期清潔質(zhì)譜儀離子源，防止油污或顆粒物污染。
- 安全防護(hù)：高濃度氦氣可能導(dǎo)致缺氧，操作時需通風(fēng)或佩戴氧氣監(jiān)測儀。
六、典型應(yīng)用案例
案例1：航天器燃料管路檢漏
- 問題：某衛(wèi)星燃料閥門口疑似泄漏，傳統(tǒng)方法無法定位。
- 解決方案：采用噴吹法對焊縫逐點檢測，發(fā)現(xiàn)一處1×10?? Pa·m³/s漏孔，經(jīng)焊接修復(fù)后通過復(fù)檢。
- 結(jié)果：系統(tǒng)漏率降至5×10?¹¹ Pa·m³/s，滿足航天級密封標(biāo)準(zhǔn)。
案例2：半導(dǎo)體晶圓反應(yīng)腔檢漏
- 問題：CVD腔體真空度異常，晶圓表面出現(xiàn)污染。
- 解決方案：氦罩法檢測發(fā)現(xiàn)腔門密封圈老化，更換后漏率從3×10??降至5×10?¹¹ Pa·m³/s。
- 結(jié)果：晶圓良品率提升15%，設(shè)備停機(jī)時間減少70%。
氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)通過精準(zhǔn)的示蹤氣體分析與高靈敏度檢測，為高要求密封系統(tǒng)提供了可靠的泄漏診斷方案，廣泛應(yīng)用于尖端制造與科研領(lǐng)域。
CMA認(rèn)證
檢驗檢測機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定證書
證書編號：241520345370
有效期至：2030年4月15日
CNAS認(rèn)可
實驗室認(rèn)可證書
證書編號：CNAS L22006
有效期至：2030年12月1日
ISO認(rèn)證
質(zhì)量管理體系認(rèn)證證書
證書編號：ISO9001-2024001
有效期至：2027年12月31日
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