真空混合漏孔,如漏孔通道內含有空腔、毛細管道等,示漏氣體除存在超長反應時間外,還存在超長的延遲時間和保持時間。只有經該延遲時間后,檢漏儀才能探得信號。為滿足真空元件在生產中的快速檢漏的要求,又避免常規質譜檢漏法漏檢混合漏孔的可能性,在真空室內對檢漏元件集體充氦,然后在保持期內逐個檢測氦氣濃度來判斷有無混合漏孔;也可用質譜計比較殘余氣質譜圖中空氣成分來確定。

　　真空容器如存在混合漏孔,即使漏率達到1 ×10 ^{- 3} PaL/ s 量級,也無法用常規的噴吹檢漏法示漏氣體探測漏孔。

　　圖1 為混合漏孔漏氣過程的原理圖,示漏氣體從器壁的大氣側的通道A 進入夾層空間,再經歷一個漏入和抽走的一個平衡過程,以及示漏氣體與原夾層空間貯存空氣的混合替代過程,最后經通道B進入真空室。由于通道A 和B 都是一個微小漏孔,即使夾層空間體積很小,這個抽氣平衡過程仍將是十分緩慢,表現在進入真空室內示漏氣體的濃度平衡時間即反應時間變得十分漫長。只有采用氣罩檢漏法,才能保證進行連續長時間注入示漏氣體,以便在真空室內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很長的時間才能流失,即有很長的保持時間。實際混合漏孔的夾層空間和通道可能是空腔、毛細管或焊縫等,通道和夾層空間可能等效成很多個,示漏氣體經漏孔通道進入夾層空間,再與該夾層空間內原貯存空氣相混合需有一定時間,特別是這些通道和腔體往往會處在高壓強下,要依靠緩慢的氣體擴散而混合,這就造成了示漏氣體流動的延遲過程。多級串接和延遲,將形成超長的總延遲時間。很顯然,在延遲期內,真空室內基本還沒有出現示漏氣體,即使應用高靈敏度的檢漏儀,也測不到示漏氣體,這種長延遲特性是普通漏孔所沒有的現象,易被人們忽略,錯誤認為沒有漏孔。

圖1 　混合漏孔泄漏過程圖

　　圖1 所示混合漏孔,通道A 和B 一般不在一個位置,即使探得A ,也難發現B。故給補焊造成困難。堵焊了A ,僅造成一個“死空間”,變成了真空系統的一個放氣源。

1、檢漏實驗方法

　　實驗真空系統如圖2 所示,以分子泵為主抽泵。被檢傳感器為購買的工業產品。截止閥關閉時,電離真空計指示真空度為10 ^{- 4}～10 ^{- 5} Pa ,打開截止閥,壓強升高到(1～2) ×10 ^{- 4} Pa 。經多次開閉后,得到圖3 所示的穩定殘氣質譜圖,實線為閥關閉的質譜圖,虛線為打開的質譜圖。兩者的差別主要是N2 (28) 和O2 (32) ,其他峰強度幾乎沒變,這證明被檢傳感器確實漏入了空氣。圖3 中Ii 為離子流,為相對值。

3、結論

　　混合漏孔因示漏氣體濃度的響應速度極慢,且存在延時效應,故用常規的示漏氣體噴吹,無法探得漏孔的存在和測得漏率值的大小。真空元器件生產中僅用常規質譜檢漏法,有可能漏檢混合漏孔。建議輔用質譜計對比法解決產品的快速測定要求。質譜計對比法即把被檢元件用隔離閥與質譜計真空系統連接,觀察隔離閥啟閉后空氣質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,先抽氣,后充示漏氣體He ,讓漏孔內有充分時間抽除原存貯空氣和再存貯示漏氣體,然后逐一取出,在保持期內測定He 氣濃度,由于有足夠長保持時間,不會因示漏氣全衰減而檢漏失敗。

　　混合漏孔容易在復雜的真空密封結構體內出現,掌握了它的超長反應時間和伴隨的延遲和保持特性,會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,供檢漏工作者參考和討論。

參考文獻

　　1.胡漢泉,王　遷主編. 真空物理與技術及其在電子器件中的應用. 北京:國防工業出版社,1982 :546 ,547 ,607～610