تستخدم أنظمة التفريغ على نطاق واسع في العديد من الصناعات ، بما في ذلك صناعة الطيران ، وتصنيع أشباه الموصلات ، وإنتاج المعدات الطبية. تعتمد كفاءة هذه الأنظمة على قدرتها على الحفاظ على مستوى عالٍ من الفراغ ، والذي يمكن أن يضر بالتسريبات. للكشف عن التسريبات وتحديد موقعها في أنظمة التفريغ ، يعد اختبار مطياف كتلة الهيليوم تقنية شائعة الاستخدام.
يعد مطياف كتلة الهليوم طريقة حساسة ودقيقة لاكتشاف التسربات في أنظمة التفريغ. إنه يعمل عن طريق إدخال غاز الهيليوم في حجرة التفريغ ثم استخدام مطياف الكتلة لاكتشاف أي هيليوم يتسرب. يمكن لمقياس الطيف اكتشاف الهيليوم بتركيزات منخفضة تصل إلى 10 ^ -9 أجزاء في المليون (جزء في المليون) ، مما يجعله طريقة حساسة للغاية لاكتشاف التسربات.
تتمثل الخطوة الأولى في اختبار مطياف كتلة الهليوم في إعداد نظام التفريغ للاختبار. يتضمن ذلك إخلاء النظام إلى مستوى ضغط معين ثم إدخال غاز الهليوم في النظام. يمكن إدخال غاز الهليوم في النظام بعدة طرق ، مثل من خلال كاشف التسرب أو من خلال صمام محكم الإغلاق.
بمجرد إدخال غاز الهليوم في النظام ، فإن يستخدم مطياف الكتلة لاكتشاف أي هروب من الهيليوم. يعمل مقياس الطيف عن طريق تأيين ذرات الهيليوم ثم فصلها بناءً على نسبة الكتلة إلى الشحنة. يتم بعد ذلك اكتشاف أيونات الهيليوم بواسطة كاشف ينتج إشارة تتناسب مع كمية الهليوم الموجودة.
يتم تحليل البيانات التي ينتجها مطياف الكتلة لتحديد ما إذا كان هناك أي تسرب موجود في نظام التفريغ. يمكن تحديد موقع التسرب عن طريق مسح مسبار مطياف الكتلة فوق سطح نظام التفريغ أثناء مراقبة تركيز الهيليوم. تشير النقطة التي يكون فيها تركيز الهيليوم إلى أعلى مستوى إلى موقع التسرب.
هناك العديد من المزايا لاستخدام اختبار مطياف كتلة الهيليوم كشف التسرب في أنظمة التفريغ. أولاً ، إنها طريقة حساسة للغاية لاكتشاف التسربات. يمكنه اكتشاف التسريبات الصغيرة جدًا بحيث يتعذر اكتشافها بواسطة طرق أخرى ، مثل اختبار الفقاعات أو اختبار انحلال الضغط. ثانيًا ، إنها طريقة اختبار غير متلفة ، مما يعني أنه يمكن إعادة نظام التفريغ إلى الخدمة فور اكتمال الاختبار. ثالثًا ، إنها طريقة سريعة وفعالة لاكتشاف التسرب ، يمكن أن توفر الوقت والمال مقارنة بالطرق الأخرى.
ومع ذلك ، هناك أيضًا بعض القيود على استخدام اختبار مطياف كتلة الهليوم لاكتشاف التسرب في أنظمة التفريغ. أحد القيود هو أنه يتطلب معدات متخصصة وموظفين مدربين لإجراء الاختبار. يتمثل أحد القيود الأخرى في أنه يمكنه فقط اكتشاف التسريبات الموجودة بالقرب من سطح نظام التفريغ. قد لا يتم اكتشاف التسريبات الموجودة في أعماق النظام بواسطة مطياف كتلة الهيليوم.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يتأثر اختبار مطياف كتلة الهليوم بعدد من العوامل التي يمكن أن تؤدي إلى نتائج إيجابية كاذبة أو سلبية خاطئة. على سبيل المثال ، إذا لم يتم إعداد النظام بشكل صحيح للاختبار ، فقد ينتج عنه نتائج إيجابية خاطئة. إذا كان هناك تركيز كبير للهيليوم في الخلفية في البيئة ، فيمكن أن ينتج عنه نتائج سلبية خاطئة.
لضمان دقة وموثوقية اختبار مطياف كتلة الهيليوم ، من المهم اتباع أفضل الممارسات والإرشادات لإجراء الاختبار. وهذا يشمل الإعداد الصحيح للنظام للاختبار ومعايرة المعدات وتفسير البيانات بدقة.
ختاماً، مطياف كتلة الهيليوم يعد الاختبار طريقة حساسة ودقيقة لاكتشاف التسريبات في أنظمة التفريغ. يمكنه اكتشاف التسريبات الصغيرة جدًا بحيث لا يمكن اكتشافها بواسطة طرق أخرى ، وهي طريقة اختبار غير مدمرة سريعة وفعالة. ومع ذلك ، فإنه يحتوي أيضًا على بعض القيود ويتطلب معدات متخصصة وموظفين مدربين لإجراء الاختبار. باتباع أفضل الممارسات والإرشادات لإجراء الاختبار ، يمكن ضمان دقة وموثوقية اختبار مطياف كتلة الهيليوم.