多種示漏氣體分析儀的最小可檢濃度的試驗(yàn)方法
多種示漏氣體分析儀在大氣環(huán)境下的最小可檢濃度是評定示漏氣體分析儀的核心指標(biāo)。要在大氣環(huán)境下進(jìn)行5×10-8的He和CF4及5 ×10-7的Ne的濃度靈敏度(最小可檢濃度)試驗(yàn),首先就必須解決如何在大氣環(huán)境下建立起相應(yīng)的示漏氣體的濃度增量的問題。解決的方法有膨脹法、標(biāo)準(zhǔn)體積法和標(biāo)準(zhǔn)漏孔法。經(jīng)過分析比較,采用標(biāo)準(zhǔn)漏孔法。即通過已知流量的標(biāo)準(zhǔn)漏孔,向充有大氣的已知體積的容器中漏入一定量試驗(yàn)氣體,使容器中的示漏氣體的濃度增量達(dá)到試驗(yàn)要求的濃度增量。其試驗(yàn)系統(tǒng)如圖2所示。試驗(yàn)步驟如下:
1) 關(guān)V5、V3及取樣閥,打開V4、V6、兩個待測1閥及取樣閥,用機(jī)械泵1將集氣容器、采樣容器及管路抽成真空;
2) 關(guān)V4閥,開V3、V7閥,通過V7閥將大氣放入集氣容器及管路中,并通過取樣孔使大氣進(jìn)入質(zhì)譜室中,測出大氣中的He、CF4 、Ne的本底峰值I0i ;
3) 關(guān)V6閥,通過充氣系統(tǒng)和正壓漏孔向集氣容器中漏入一定濃度的示漏氣體。如5×10-7的He和CF4以及1×10-6的Ne。設(shè)正壓漏孔在充氣壓力下對示漏氣體的漏率為Qi,漏氣時間為ti,集氣容器及其管道的總體積為V,集氣容器中的大氣壓力為P,即集氣容器中的示漏氣體的濃度增量為Δri可用下式計算
4) 開循環(huán)泵,將集氣容器及管路中的示漏氣體與大氣混合均勻;
5) 用分子泵將采樣容器抽成真空;
6) 開V6閥,將混合氣體引入采樣容器中后關(guān)V6閥,混合氣體通過取樣孔進(jìn)入質(zhì)譜室。
測出混合氣體中示漏氣體He、CF4和Ne的峰值Ii,由兩次測得的峰值(離子流)差值ΔIi(ΔIi=Ii- I0i) 及本底噪聲ΔI ni ,則最小可檢濃度γi min為
式中,ΔIi 為對應(yīng)于濃度增量為Δγi的第i種氣體的信號增量;ΔIni為儀器對第i種氣體的本底噪聲。
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