Zjištování netěsností vakuového systému
•  skutečná netěsnost
•  virtuální netěsnost (desorpce)
□      g      -      =
Typická místa netěsností:
•  v místech svarů
•  v místech kovových vývodů přes sklo
•  v elektrických a optických průchodkách
•  ve ventilech, v zábrusech, ve spojích (KF, ISO - K, CF,...)
•  u kovových částí - pórovitost materiálu
Netěsnost se lépe hledá u skleněných aparatur. Problém hledání netěsností ulehčuje prověrka jednotlivých dílů před montáží.
Hledače netěsnosti
Zpravidla využívají měření parciálních tlaků zkušebních plynů Zkušební plyn:
•  plyn málo obsažený v atmosféře
•  co nejmenší molekulová hmotnost(snadno proniká netěsností)
Nejčastěji se používá He,H2. Hledače:
•  vodíkový halogenový
•  heliový
□       &>
Na přesnost určení netěsnosti má vliv:
•  množství zkušebního plynu přivedeného do systému
•  poměr čerpací rychlosti systému a jeho objemu
•  citlivost hledače netěsností
•  vzájemná poloha netěsnosti a hledače
Závislost na poměru čerpací rychlosti
systému a jeho objemu
Proud plynu netěsností do aparatury Zel CclS dt je dán I^dt,
množství odčerpaného plynu pSdt. Pak změna tlaku zkušebního
plynu je dána rovnicí
V dp = (In — Sp)dt
VdP     =dt
In — S p
V —-Ih(In — Sp) =t + konst
konst = ——In(lN)
□        s
Jn — Sp, ln{              ) In		=	-P
In	-Sp In	e~	v1
p =	s [	e~	#*]
Jestliže v čase íi přerušíme přítok zkušebního plynu začne tlak klesat
□        s
o)
Si
Ď)
O      1s
□         g          -          =         t      'OQ.o
Poloha hledače a netěsnosti
b)
k výveve
<to       Q
-#z
n
I__kvyvevé
r
□         g          -          =         s     ^^O-
Vodíkový hledač netěsností
•  ionizační manometr s paladiovou přepážkou(1100 K)
•  zkušební plyn -     H2
•  pracovní tlak -      10~6 — 0.1 Pa
•  minimální netěsnost -     10~8 Pam3s~1
Vodíkový hledač netěsností
tJi
K 6 S
□          gp           -           =           -š-OQ^O
Halogenový hledač netěsností
•  platinový válec(1200K) - emituje kladné ionty
•  zvýšení emise v přítomnosti Cl
•  zkušební plyn - freon
•  pracovní tlak -     10~4 — 105 Pa
•  minimální netěsnost -       10~8 Pam3s~1
•  může pracovat i metodou přetlaku
Halogenový hledač netěsností
□         S          -          =         š      -0 0,0
Heliový hledač netěsnosti
•  hmotový spektrometr
•  zkušební plyn - He
•  pracovní tlak -      < 10~2 Pa
•  minimální netěsnost -     10~13 Pam3s~
•  může pracovat i metodou přetlaku
n          &>           -           =          ■=      -00*0
Heliový hledač netěsností

i^^^yjbr^
He
k'Jk
< □ ►   <g ►   ■<-=►   < ■=
0Q>0
Heliový hledač netěsností
mMMmm-i
ŕ—K^
1     Ion source flange
2    Cathode
(2 cathodes, Ir + Y203)
3    Anode
4    Shielding of the ion source with ( orifice
5    Extractor
6    Ion traces for M > 4
7    Total pressure electrode
8     Ion traces for M = 4
9    Intermediate orifice
10  Magnetic field
11   Suppressor
12  Shielding of the ion trap
13  Ion trap
14  Flange for ion trap with preamplifier
□         S1
Kalibrovaná netěsnost
•  vakuový prvek s definovanou vodivostí
•  úzká skleněná kapilára
•  difúzni netěsnost - křemenná přepážka - difúze He
•  při proudu plynu 10~8 Pam3s~1 a tlaku testovacího plynu v zásobníku 0,2 MPa, nastane pokles proudu plynu o 10% za 10 let
Jiné metody hledání netěsností
•  manometr
•  diferenciální manometr
•  bublinky ve vodě
•  mýdlové bubliny
•  u skleněných aparatur - Ruhmkorffův induktor, nebo Teslův transformátor
Hledání netěsností pomocí manometru
a)
b)
*1V
2
V
ho
□          g           -            =           s        mQc^O
Hledání netěsností pomocí diferenciálního manometru
vzduch S párou
«f   i
i
ú»,
HP"!*
'J
k výveve
a          S           ~           =           ■=       'OQ10
Manometr, diferenciální manometr
•  ionizační, nebo odporový manometr
•  zkušební plyn - CC>2,iÍ2, aceton, líh
•  pracovní tlak - podle použitého manometru
•  minimální netěsnost pro diferenciální zapojení ionizačních manometrů 10~10 Pam3s~1
n          &>           -           =          ■=      -00*0
Manometr, diferenciální manometr
•  ionizační, nebo odporový manometr
•  zkušební plyn - CC>2,iÍ2, aceton, líh
•  pracovní tlak - podle použitého manometru
•  minimální netěsnost pro diferenciální zapojení ionizačních manometrů 10~10 Pam3s~1
n          &>           -           =          ■=      -00*0
Ruhmkorffuv induktor a Teslův transformátor
•  princip - výboj v plynech
•  pracovní tlak f-fOO Pa
•  vhodná metoda pro skleněné aparatury
•  Ruhmkorffuv induktor - nízká frekvence(~ 10lHz), vn transformátor(železné jádro)
•  Teslův transformátor - vysoká frekvence(~ 105Hz), vn transformátor se vzduchovým jádrem
n          &>           -           =          ■=      -00*0
Tabulka: Citlivost metod hledání netěsností
Metoda	tlak [Pa]	min. netěsnost [Parnas  :]
Teslův transformátor	1-100	10"3 - 10"4
bublinky ve vodě	2.105 4.105 9.105	io-7 ÍO"8 io-9
halogenový hledač	2.105 4.105 6.105	3.10"8 7.10"9 3.10"9
He hledač	2.105	5.10"9
Tabulka: Citlivost metod hledání netěsností - podtlak
Metoda	tlak [Pa]	min. netěš. [Pam3s  ľ]
Odporový manometr	0.1-100	10"6
ionizační manometr	10"6-0.1	io-7
ionizační manometr dif.zap.	10"6-0.1	10-io
ionizační manometr s paladiovou membránou	10"6-0.1	io-8
halogenový hledač	10"4 - 105	io-8
He hledač	<10"2	io-13