真空混合漏孔,如漏孔通道內(nèi)含有空腔、毛細(xì)管道等,示漏氣體除存在超長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間外,還存在超長(zhǎng)的延遲時(shí)間和保持時(shí)間。只有經(jīng)該延遲時(shí)間后,檢漏儀才能探得信號(hào)。為滿足真空元件在生產(chǎn)中的快速檢漏的要求,又避免常規(guī)質(zhì)譜檢漏法漏檢混合漏孔的可能性,在真空室內(nèi)對(duì)檢漏元件集體充氦,然后在保持期內(nèi)逐個(gè)檢測(cè)氦氣濃度來(lái)判斷有無(wú)混合漏孔;也可用質(zhì)譜計(jì)比較殘余氣質(zhì)譜圖中空氣成分來(lái)確定。

　　真空容器如存在混合漏孔,即使漏率達(dá)到1 ×10 ^{- 3} PaL/ s 量級(jí),也無(wú)法用常規(guī)的噴吹檢漏法示漏氣體探測(cè)漏孔。

　　圖1 為混合漏孔漏氣過(guò)程的原理圖,示漏氣體從器壁的大氣側(cè)的通道A 進(jìn)入夾層空間,再經(jīng)歷一個(gè)漏入和抽走的一個(gè)平衡過(guò)程,以及示漏氣體與原夾層空間貯存空氣的混合替代過(guò)程,最后經(jīng)通道B進(jìn)入真空室。由于通道A 和B 都是一個(gè)微小漏孔,即使夾層空間體積很小,這個(gè)抽氣平衡過(guò)程仍將是十分緩慢,表現(xiàn)在進(jìn)入真空室內(nèi)示漏氣體的濃度平衡時(shí)間即反應(yīng)時(shí)間變得十分漫長(zhǎng)。只有采用氣罩檢漏法,才能保證進(jìn)行連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間注入示漏氣體,以便在真空室內(nèi)建立起一定濃度的示漏氣體。拆除氣罩,示漏氣體停止注入后,原存貯在漏孔通道中的示漏氣體同樣要經(jīng)很長(zhǎng)的時(shí)間才能流失,即有很長(zhǎng)的保持時(shí)間。實(shí)際混合漏孔的夾層空間和通道可能是空腔、毛細(xì)管或焊縫等,通道和夾層空間可能等效成很多個(gè),示漏氣體經(jīng)漏孔通道進(jìn)入夾層空間,再與該夾層空間內(nèi)原貯存空氣相混合需有一定時(shí)間,特別是這些通道和腔體往往會(huì)處在高壓強(qiáng)下,要依靠緩慢的氣體擴(kuò)散而混合,這就造成了示漏氣體流動(dòng)的延遲過(guò)程。多級(jí)串接和延遲,將形成超長(zhǎng)的總延遲時(shí)間。很顯然,在延遲期內(nèi),真空室內(nèi)基本還沒(méi)有出現(xiàn)示漏氣體,即使應(yīng)用高靈敏度的檢漏儀,也測(cè)不到示漏氣體,這種長(zhǎng)延遲特性是普通漏孔所沒(méi)有的現(xiàn)象,易被人們忽略,錯(cuò)誤認(rèn)為沒(méi)有漏孔。

圖1 　混合漏孔泄漏過(guò)程圖

　　圖1 所示混合漏孔,通道A 和B 一般不在一個(gè)位置,即使探得A ,也難發(fā)現(xiàn)B。故給補(bǔ)焊造成困難。堵焊了A ,僅造成一個(gè)“死空間”,變成了真空系統(tǒng)的一個(gè)放氣源。

1、檢漏實(shí)驗(yàn)方法

　　實(shí)驗(yàn)真空系統(tǒng)如圖2 所示,以分子泵為主抽泵。被檢傳感器為購(gòu)買的工業(yè)產(chǎn)品。截止閥關(guān)閉時(shí),電離真空計(jì)指示真空度為10 ^{- 4}～10 ^{- 5} Pa ,打開(kāi)截止閥,壓強(qiáng)升高到(1～2) ×10 ^{- 4} Pa 。經(jīng)多次開(kāi)閉后,得到圖3 所示的穩(wěn)定殘氣質(zhì)譜圖,實(shí)線為閥關(guān)閉的質(zhì)譜圖,虛線為打開(kāi)的質(zhì)譜圖。兩者的差別主要是N2 (28) 和O2 (32) ,其他峰強(qiáng)度幾乎沒(méi)變,這證明被檢傳感器確實(shí)漏入了空氣。圖3 中Ii 為離子流,為相對(duì)值。

3、結(jié)論

　　混合漏孔因示漏氣體濃度的響應(yīng)速度極慢,且存在延時(shí)效應(yīng),故用常規(guī)的示漏氣體噴吹,無(wú)法探得漏孔的存在和測(cè)得漏率值的大小。真空元器件生產(chǎn)中僅用常規(guī)質(zhì)譜檢漏法,有可能漏檢混合漏孔。建議輔用質(zhì)譜計(jì)對(duì)比法解決產(chǎn)品的快速測(cè)定要求。質(zhì)譜計(jì)對(duì)比法即把被檢元件用隔離閥與質(zhì)譜計(jì)真空系統(tǒng)連接,觀察隔離閥啟閉后空氣質(zhì)譜峰的變化確定漏孔的存在。也可采用另一種輔助方法,即把成批元件存放于真空室內(nèi),先抽氣,后充示漏氣體He ,讓漏孔內(nèi)有充分時(shí)間抽除原存貯空氣和再存貯示漏氣體,然后逐一取出,在保持期內(nèi)測(cè)定He 氣濃度,由于有足夠長(zhǎng)保持時(shí)間,不會(huì)因示漏氣全衰減而檢漏失敗。

　　混合漏孔容易在復(fù)雜的真空密封結(jié)構(gòu)體內(nèi)出現(xiàn),掌握了它的超長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間和伴隨的延遲和保持特性,會(huì)有利于探得這種漏孔的存在,從而提高了檢漏工作的可信度。上述意見(jiàn),供檢漏工作者參考和討論。

參考文獻(xiàn)

　　1.胡漢泉,王　遷主編. 真空物理與技術(shù)及其在電子器件中的應(yīng)用. 北京:國(guó)防工業(yè)出版社,1982 :546 ,547 ,607～610