多種示漏氣體分析儀的最小可檢濃度的試驗方法
多種示漏氣體分析儀在大氣環境下的最小可檢濃度是評定示漏氣體分析儀的核心指標。要在大氣環境下進行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,首先就必須解決如何在大氣環境下建立起相應的示漏氣體的濃度增量的問題。解決的方法有膨脹法、標準體積法和標準漏孔法。經過分析比較,采用標準漏孔法。即通過已知流量的標準漏孔,向充有大氣的已知體積的容器中漏入一定量試驗氣體,使容器中的示漏氣體的濃度增量達到試驗要求的濃度增量。其試驗系統如圖2所示。試驗步驟如下:
1) 關V5、V3及取樣閥,打開V4、V6、兩個待測1閥及取樣閥,用機械泵1將集氣容器、采樣容器及管路抽成真空;
2) 關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入質譜室中,測出大氣中的He、CF4 、Ne的本底峰值I0i ;
3) 關V6閥,通過充氣系統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V6閥,混合氣體通過取樣孔進入質譜室。
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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