超高真空设备冷漏实验结果与分析

在进行反复的冷热冲击试验之前，s *首先对系统进行残留气体分析。图16-48显示了系统残留气体质谱图。从图中可以看出，H2（2）和H20（18）是主要峰，表明系统中可能没有较大的可检测泄漏间隙。然后，使用氦峰校准方法检测液氮囊，液氦囊和所有密封法兰中的泄漏。没有发现可检测的泄漏。这与以上分析是一致的。系统反复烘烤和冷却后，由于材料的膨胀和收缩率不同，通常在强制冷却（注入液氮或液氦）过程中，焊缝容易产生拉型“冷”。泄漏现象，并且在自然冷却过程中，法兰密封件的连接容易发生分离泄漏，当然也可能出现拉式“冷泄漏”现象。图16-49是系统在烘烤后自然冷却至室温时的残留气体质谱图。在图中，主要峰为N2（28），H2（2），N +（14），Q（32）等。这与正常烘烤后的一般残留气体质谱图不符（H2是主要峰）。这表明系统可能具有较大的可检测间隙。我们进一步使用以下实验确定泄漏的性质和位置：将液氮注入液氮的低温泵中，系统的真空度从2.6倍，10-4Pa增至5倍，10-5Pa和可以初步判断出液氮胆正常。将液氮注入液氦囊中，系统真空突然降低至2.6倍，10-3Pa。图16-50是相应的残留气体光谱。从图中可以看出，主峰N2（28），N +（14），0z（32），Ar（40）等是典型的空气质谱图。这表明液氦胆的某种焊接产生了冷漏现象。然后，通过喷雾法将氦气吹入液氦囊中，并且确定泄漏的位置在颈管接头处。图16-51是相应的氦峰质谱图。如何消除这种差距？重新焊接通常更可靠。但是，在这种情况下，焊接缝隙在颈管内部，无法就地修复。如果在切割各层之后对焊缝进行一次修复，则无异于重建泵并承担新的风险。为此，尝试了一种新的方法，即mdash，超高真空泄漏修复胶喷雾堵塞方法。具体方法是：①用专用工具将渗漏修补胶均匀地喷在缝隙上；②加热固化，使渗漏修补胶牢固地附着在毛孔上并具有一定的强度；③重复上述步骤数次。直到满意为止。用此方法堵住后，首先在室温下通过氦峰法对原始泄漏间隙进行泄漏测试，然后通过液氮浸泡法进一步进行泄漏检查，以及相应的残留气体质谱图和氦质谱图泄漏检测图表绘制。没有发现“冷漏”现象，表明该方法用于消除“冷漏”现象，基本成功；消除“消除焊缝的冷漏”现象后，对所有法兰密封连接处进行了氦气峰值泄漏检测。发现大法兰的密封连接处有泄漏，残留气体质谱图如图16-52所示。这主要归因于密封垫圈的分离和变形，这是由于法兰和螺钉等接头处的膨胀和收缩率不同所致。采用多次按压法兰的方法，在注入法检漏过程中，通过测量系统真空度并监测氦峰变化光谱（直到氦峰光谱无变化反应），消除了泄漏间隙。在此过程中，总共对法兰进行了五次按压，系统真空度从4倍，10-5Pa增加到6倍，10-6Pa，并且相应的氦峰从大到与背景氦峰一致。到目前为止，认为泄漏间隙已经消除。 z *之后，对f进行稳定的冷热冲击试验进一步测试焊缝和法兰连接的密封性能。在约190°C，110h烘烤和保温后，将系统自然冷却至室温。系统真空度为10×16Pa的2倍。图16-53显示了相应的残留气体质谱图。从图中可以看出，H2（2）是主峰，可以粗略地分析出烘烤过程是正常的。在所有密封件（液氮，液氦，连接法兰，调节密封法兰，充气式密封法兰，超高真空阀等）上进行了氦质谱的进一步泄漏检测，未发现可检测到的泄漏。孔。图16-54是此泄漏检测过程中的连续扫描频谱。然后，将液氮注入液氮胆管中，并将系统真空度提高到10至7Pa的4倍。图16-55显示了相应的残留气体质谱图。 z *之后，将液氦注入液氦囊中，并再次仔细地对所有密封件进行氦峰校准泄漏检测。找不到可检测的泄漏孔。图16-56显示了在将液态氦注入液态氦中后，氦光谱泄漏检测的残留气体质谱图。