氦气作为重要的工业气体,在半导体、新能源、航天等领域发挥着关键作用。为确保设备密封性和氦气纯度,精准的检测技术不可或缺。本文介绍氦气检测的核心方法及其应用,助力不同场景下的高效检测需求。
一、氦气泄漏检测:氦质谱检漏技术
氦质谱检漏是工业中最常用的泄漏检测手段,其原理基于氦气的高渗透性和质谱仪的离子分离能力。主要分为两类:
1. 真空检漏法:将被检件抽真空后,外部喷氦气。若存在漏孔,氦气进入真空系统,质谱仪通过检测氦离子信号定位泄漏点。该方法灵敏度极高,如航天器检测的漏率可达5×10⁻¹³ Pa·m³/s。
2. 正压检漏法:向被检件充入氦气加压,利用吸枪或包裹法在外侧检测逸出的氦气,适用于高压容器检测。例如,动力电池PACK系统通过真空箱法验证IP67防护等级,漏率要求≤10⁻⁶ mbar·L/s。
二、氦气纯度检测:色谱与光谱分析技术
高纯氦气的纯度直接影响应用效果,其检测需精准识别杂质成分:
1. 色谱分析法:利用色谱仪分离并检测氦气中的痕量杂质。例如,通过变温浓缩技术预富集杂质,再以热导池检测器分析,可测定ppm级杂质含量。该方法需高纯载气(如纯度≥99.999%的氦气)与精密色谱柱。
2. 氦离子化检测器(PDHID):基于脉冲放电原理,电离氦气中的杂质分子,通过测量离子信号实现ng/g级检测。PDHID适用于高纯气体质控,具有非放射性、高通用性优势,满足GB/T3634.2等国际标准。
三、技术发展与场景适配
1. 工业应用优化:新能源领域采用氦罩法自动化扫描电池焊缝,半导体行业以背压法保障晶圆腔体密封(漏率≤5×10⁻¹⁰ Pa·m³/s)。
2. 替代技术探索:为缓解氦气稀缺,广舜检测开发电解液示踪技术替代传统氦注入,降低检测成本。
3. 智能化升级:雅马哈机器人直连系统与MES集成,实现自动化检漏数据管理。

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