機械泵對氦質(zhì)譜檢漏儀的靈敏度有一定影響。機械泵不能完全排除氦氣分子,可能會導致檢測結(jié)果出現(xiàn)誤差,從而降低檢測靈敏度。因此,在進行氦質(zhì)譜檢漏時,為了提高檢測的精度和靈敏度,通常需要采用高真空泵或者渦旋分子泵等超高真空泵來配合使用,以更好地排除氦氣分子,達到更高的檢測靈敏度。
機械泵的主要作用是為渦輪分子泵的啟動提供必要的前級真空。常用的機械泵主要包括渦旋干泵、隔膜泵和油密封機械泵。
隔膜泵抽速較低,但是體積小,一般用于小型的分子泵組。
油密封機械泵是過去用得最多的機械泵,特點是抽速大、極限真空好,缺點是普遍存在返油的情況,在超高真空系統(tǒng)中使用一般需要配備電磁閥(用于防止意外斷電造成返油)和分子篩(吸附作用)。
近年來用得較多的是渦旋干泵,優(yōu)點是使用相對簡單,不會返油,但是抽速和極限真空要略差于油密封機械泵。
相比之下,分子泵可提供更高的真空度,能夠?qū)怏w分子加速到高速,并使其在表面附著形成薄層,從而實現(xiàn)超高真空抽取。分子泵對于氦質(zhì)譜檢漏儀的檢測精度提高很大,能夠有效地排除氦氣分子,減少檢測誤差。
分子泵的高轉(zhuǎn)速使得它十分“脆弱”。一粒灰塵甚至氣體本身都會對運轉(zhuǎn)中的風扇造成巨大的傷害。所以分子泵只可以用來抽已經(jīng)具有一定真空度的腔體,并且其出氣端也要保證有較好的真空度防止氣體倒灌傷害葉片。
渦輪分子泵是依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉片(通常在每分鐘1000轉(zhuǎn)左右)來實現(xiàn)氣體的定向流動,泵的排氣壓力與進氣壓力之比稱為壓縮比。壓縮比與泵的級數(shù)、轉(zhuǎn)速和氣體的種類有關(guān),一般分子量大的氣體壓縮比較高。對氮的壓縮比為 10∧8 ~10∧9;對氫為 10∧2 ~10∧4。渦輪分子泵的極限真空一般認為在 10∧-9到10∧-10 mbar。近年來隨著分子泵技術(shù)的不斷進步,極限真空有進一步提升。
由于渦輪分子泵的優(yōu)勢在分子流狀態(tài)(氣體分子的平均自由程遠大于導管截面最大尺寸的流態(tài))下才能體現(xiàn),因此要求配有工作壓力為 1~10∧-2Pa的前級真空泵。由于葉片高速旋轉(zhuǎn),如遭遇異物、抖動、撞擊、共振或氣體沖擊,會造成分子泵的損傷或損壞。對初學者來說,最常見的損傷原因是操作失誤造成的氣體沖擊。只有先用機械泵將腔體中的真空度抽至10Pa以下的時候,分子泵才可以啟動。并且只要分子泵在啟動狀態(tài),前級機械泵就要一致維持運轉(zhuǎn)。啟動和關(guān)閉都要嚴格遵循程序,否則就可能造成“機毀泵亡”哦。
機械泵引發(fā)共振也會導致分子泵的損壞。這種情況雖然比較少見,但因為較為隱蔽,不易發(fā)現(xiàn),需要特別注意。
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