Számos iparágban a szivárgásészlelési technológia kulcsfontosságú a projekt sikeréhez. Az űriparban például a szivárgásészlelési eszközök segítenek azonosítani a veszélyes szivárgásokat, amelyek gyors hőmérséklet-változásokat és oxigénvesztést okozhatnak az űrhajókon.
Számos mérnök használ maradékgáz-analizátorokat (RGA-kat) a vákuumkamrák tömítettségének felmérésére.
Itt összehasonlítjuk az RGA-kat a szivárgásérzékelőkkel, mielőtt megvizsgálnánk, hogy az RGA-kat kell-e használnia a projektjéhez.
Hogyan működnek a vákuumszivárgás-érzékelők?
A szivárgásérzékelők azonosítják, elemzik és mérik a zárt térbe vagy nyomás alatt álló rendszerbe belépő vagy onnan kilépő gázokat.
A szivárgásérzékelők képesek észlelni a szivárgás forrását és azt, hogy milyen gyorsan lépnek be vagy lépnek ki anyagok a rendszerből.
A legtöbb szivárgásérzékelő be van hangolva a hélium jelenlétének mérésére, és beépített vákuumtechnológiával rendelkezik. A hélium méréséhez ezek a detektorok 180°-os elhajlású iontömeg-spektrometriát használnak. A vákuumban lévő ionizált részecskék felgyorsulnak, és feszültséget adnak a részecskéknek, amelyek a mágneses mezőben szétválasztva vagy kiválasztva ionokat alakítanak át elektromos árammá.
Hogyan működnek a maradékgáz-analizátorok?
Míg a szivárgásérzékelők héliumot keresnek, az RGA-kat nagyvákuumban használják a térben lévő összes gáz keresésére.
Az RGA-k általában a következő három alkotóelemből állnak:
- Ionforrás - az ionforrás a vákuumban lévő összes gázt ionokká alakítja. Ezt a forró fűtőszálból származó elektronok kibocsátásával érjük el. Ezek elektromos előtolás segítségével gyorsulnak a forrás felé. A gyorsan mozgó elektronok összeütköznek a gázmolekulákkal, elmozdítva és ionizálva a molekulákat.
- Mass Filter (tömegszűrő) - ez egy négy rozsdamentes acél rúdból álló négypólusú tömb. A négypólusú pólus változtatja a feszültséget, hogy egy bizonyos tömeg/töltés arányú ionokat előnyben részesítsen, és keresztezze a négypólusú tömböt, amikor a jelenlétüket észleli.
- Detektor - a szűrőben lévő ionok ütköznek egy fémlemezzel, amelyet detektornak vagy Faraday-csészének neveznek. Az ionok semlegesítésre kerülnek, amikor az elektronok elektromos jellé alakulnak. Az így kapott áram megegyezik a bejövő ion áramával. A választási szorzó felerősíti a jelet, és figyelmezteti a kutatókat a jelenlétükre. Ez az erősítő rendkívül értékes, mivel segít észlelni az alacsony szintű gázokat, amelyek máskülönben észrevétlenek maradnának.
Mi a különbség az RGA-k és a szivárgásérzékelők között?
Mind a szivárgásdetektorok, mind az RGA-k tömegspektrométerek.
Az RGA-k azonban nem rendelkeznek saját vákuumrendszerrel. Ezért az RGA-kat vákuumban kell támogatni.
Az RGA használatának előnye, hogy különböző gáztípusokat észlelnek, míg a szivárgásérzékelők csak héliumot (vagy néha hidrogént) észlelnek.
A gázok megkülönböztetésének képessége nagy területen szétszórt gázok kezelésekor értékes. Ilyen esetekben minél több gázfajta észlelhető, annál könnyebb megtalálni a szivárgás forrását.
Mikor kell RGA-t használni?
Az összes gáz észlelésével az RGA-k specifikus információkat szolgáltatnak arról, hogy mi jut be és ki a rendszerből. Komplex, nagy vagy kis tűrésű rendszerek esetén ez az információ kulcsfontosságú lehet az ideális vákuumkörülmények eléréséhez.
A textiliparban például gyakran használnak fizikai gőzbevonatolást (PVD) a bevonatok létrehozásához. Az RGA segítségével a mérnökök tudhatják, hogy a megfelelő elemek kombinációját hozzák-e be a szükséges folyamatokhoz.
Tekintettel az RGA által nyújtott nagyobb mértékű információkra, a vákuumteljesítményük javítására törekvő szervezetek hasznára válhat ez az eszköz.
͏͏ ͏͏
