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1、中科科仪真空检漏事业的发展和展望周小弟( 北京中科科仪技术发展有限责任公司北京1 0 0 0 8 0 )本文主要论述中科科仪在四十余年中研制的氮质谱检漏仪及辅助工艺设备的简单历程和主要检漏仪的性能介绍，谠及了今后的发展趋向和有自主潮识产权的先进产品。A b s t r a c ti n t r o d u c et h ed e v e l o p m e n to ft h eK Y K Yt e c h n o l o g yd e v e l o p m e n tt t d C oi nt h ei l r e ao fr e s e a r c h i n g ，p r o d u
2、c i n gt h eH e l i u mM a s sS p e c t r o m e t e rL e a kD e t e c t o ra n do t h e ra c c e s s o r yd e v i c e si np a s tf o r t yy e a r s ，S of 1 st h eh i 曲v i r t u eo ft h em a j o rv a c u u md e t e c t i n gp r o d u c t ，t h ea d v a n c e dp r o d u c tw i t ho w np a t e n t s ，a
3、n dt h ed e v e l o p m e n tt e n d e n c yo ff i J t u r e 1前言四十年代发展起来的氦质谱检漏仪，在我国经过半个多世纪的应用实践和发展，取得了辉煌的成果，发展成为事业( 产业) ，从航空航天、军事工业、大科学工程、核工业到轻工、医疗、仪器仪表、汽车、制冷，可以说是无处不在，无事不用。真空检漏就其发展来说有两个方面，即一方面是检漏仪器本身、另一方面是检漏工艺技术的发展。我国的检漏仪器制造开始于六十年代初期，当时的中科院科仅厂等十几家单位走仿割的道路，有单聚焦和双聚焦，普通型和超高灵敏度型等各式检漏仪，六十年代至七十年代是我国仪器发展的
4、鼎盛时期，主要的带动是核工业和电子工业随着国家的改革开放，真空检漏的应用领域不断的扩展，对仪器的品种、质量、需求量都有了很大的增长。同时真空检漏科技人员队伍不断扩大，在应用实践中发展和完善各种检漏仪器设备和检漏工艺及技术，极大的推动了我国检漏事业的发展。2 技术基础及发展阶段1 中科科仪在6 0 年代引进了当时苏联nTH - 4 A 型检漏仪，到6 0 年代中期自行设计研制了两次聚焦的超高灵敏度检漏仪，灵敏度达1 0 13 T o r r L S ，并再次为提高灵敏度研制新仪器。通过论评、计算、实践发现诸多问题。走过一些弯路而后转向把双聚焦的检漏仪小型化、仪器化。设计Z I P 一4 G 型并
5、批量生产近1 0 0 台。该仪器曾为毛主席的水晶棺做过检蒲。到了7 0 年代，参阅了国外资料，美国V a r i a n 公司推出了，利用扩散泵对轻质量数气体低压缩比的特征，出现了单一逆流式检漏仪，使之实现了被检漏零件部件的高压强下检漏( 1 0 0 MT o r r ) 大大扩展了氦检漏仪的应用领域，从此中科科仪紧随国际发展氮检漏仪步伐，开始研制逆流式检漏仪。首先4 l是对扩散泵低压缩比的研究、制作，以及影响检漏仪灵敏度的诸多因素的大量实验。扩散泵抽气稳定性的研究、加热功率对压缩比的影响及关系等问题进行全面实验研究。7 0 年代末，单一流式氦质谱检漏仪研制成功，获得中国科学技术成果二等奖，并
6、逐步的商品化、小型化。但是稳定低压缩比的扩散泵制作困难。一般三级扩散泵改进难以实现。八十年代初，在较高的起点上引进了当时国际上较为先进的检漏仪做参考，开发了适用于多种检漏要求的+ 以扩散泵为主抽系统，正、逆扩散两种检漏方式的复合型检漏仪，并不断改进，由于具有逆扩散检漏的功能，逐渐在工业应用中打开了局面，因此到九十年代初是中科科仪的检漏仪制造技术发展的第一阶段，正由于这一阶段的技术积累和应用思路的扩展为今后的快速发展打下了良好的基础。2 ，九十年代初，中科科仪在党的进一步改革开放方针的指引下，发挥敢想敢千和追赶国际水平的精神和发展民族工业、为国家建设作贡献的愿望，开发检漏仪由分子泵做主抽，适用于
7、工业和科技应用的逆扩散方式为主的具有智能( 自动化) 的先进的检漏仪并且在工业中获得了广泛的应用，通过了科学院和中国真空学会组织的鉴定，特别是在航天检漏的应用中取得了丰硕的成果，事业也得到了极火的发展，进入了较大批量的生产阶段。九七年在国际展会上被评为金奖。航天检漏专家组也给于好评，并赠送锦旗表彰。现在经过1 0 年的发展中科科仪已拥有1 6 个品种的系列检漏仪，生产体系也通过1 S 0 9 0 0 1 质量体系，形成了规模生产，这是中科科仪真空检漏发展的快速阶段。3随着跨入新世纪的钟声响起，中科科仪发展真空检漏的步伐加快朝着仪器性能、功能更加完善，更适合各类生产应用用途，结构更加合理，性价比
8、更优的方面发展，具体办法是：1 ) 仪器小型化随着国内工业水平的不断进步，基础元器件质量和加工水平的提高，为仪器的小型化创造了条件。有些器件的国际采购成为了可能，因此仪器小型化也成为可能。2 1 仪器的自动化和智能化在九十年代仪器自动化设计的基础上，开发具有自主知识产权的智能化、高质量的仪器，软件是中文的，技术条件是规范的，仪器自动化系统较为完善的检漏仪器3 1 高性能、多用途高性能主要体现在仪器的高灵敏度、可靠性、重复性和较快的响应时间和清除时间，较宽的漏率范围和显示以及结构的模块化设计，公司拨出9 0 万元组织了班子研制，这样高水平的检漏仪已经在试制之中，相信在不久的将来会有样机及小批量产
9、品面世。3 现阶段检漏仪的主要产品3 1Z Q J 2 3 0 D 型检漏仪 4 22 3 0 D 检漏仪的真空系统由公司自行制造的抽速为1 5 0 L S 的分子泵替代扩散泵，不需要液氮和冷却水，方便实用，可以达到快速启动，从通电、机械泵工作到进入检漏状态般为? - 8分钟，减少了油污染和氦本底。前级机械泵兼做预抽泵，使结构紧凑，漏率直读和发光带显示，醒目直观，分子泵的抽速设全速和半速两档，适用于高灵敏度和大抽速的工业应用检大漏和对被抽件快速抽气的需求。2 3 0 D 型检漏仪采用逆扩散原理设计结构。这种技术利用分子泵对不同分子量的气体有着不同的压缩比的特点，氨气经反向扩散进入分子泵到达质谱
10、室，被电离、偏转到接收器，被检测到，利用这种技术可以使质谱室保持较高的真空度，延长灯丝寿命，又能提高灵敏度和检测速度，对被检工件又不需要较高的真空，非常适合普通工业的应用。3 2Z O J 2 3 0 E 型检漏仪其设计原理同2 3 0 D 型，主要是在配置上有所改进，增加了专用的4 升预抽泵，使分子泵的前级独立，与抽工件的预抽泵分开，保证了工件的预抽不受限制，同时可使被测工件的容积增大，和漏率较大的大漏工件的检漏成为可能，增加了P L C 控制，使仪器的自动化程度和检测速度提高，节约检漏时间，同时可根据检漏的需要增加“分流一节流”的高压工作模块，使其在! 0 0 0 0 P a 的高压下也能
11、实麓检漏，并随着工件被抽真空度的变化，检漏仪自动转入高灵敏度捡漏模式，是一种检漏效率很高的检漏仪。3 3Z Q J 2 9 1 系列智能型检漏仪其包括2 9 l ，2 9 1 S ，2 9 l K 三种机型，综合2 3 0 D 、2 3 0 E 的主机和真空系统配置的优点，逆扩散方式检漏，2 9 1 S 是小型化设计，配置进口的机械泵和分子泵，2 9 1 K 是宽量程、小型化的。它扩大了检漏范围和检漏的压强，自动化功能主要包括：自动寻找氦峰，自动调零，自动校准，自动转换量程和自动显示故障信息等，可以打印输出被检产品序号，日期和检漏结果等数据，并可选配与计算机通讯接口。仪器操作面板由液晶屏、键盘
12、、微型打印机、红色发光排组成。中文对话式菜单，可进行各种操作和显示相关信息，如漏率的线性与对数标尺选择，循环检漏吸枪检漏，报废点音频，报警设置，三级密码设置等，是国产仪器中最高性能的一种。3 4 配套多种检漏辅助设备为充分发挥检漏仪的功能，提高检漏效率，我们为检漏仪设计配套多种检漏辅助设备，如多工位检漏排气台，氟油半导体器件粗检平台，充气回收检漏系统等，使检漏工作更完备，效率更高和检测率提高等。这些检漏工程已经在核工业、电子工业、汽车空调、制冷工程等获得了广泛的应用。4 坚持工业应用的方向在实践中，传统的正向常规检漏在工业密封检漏中遇到了挑战。因为正向检漏要求工件处在高真空状态，而在工业密封检
13、漏中往往做不到，根本无法进行检漏。中科科仪在仪器制造生产的各型检漏仪都适合工业应用的非常规的逆扩散、商压强、宽量程仪器并适配检漏需要的各种辅助工件、夹具等，使检漏顺利进行。随着适用检漏仪的行业、领域的不断扩大，遇到各种各样的检漏任务，显示出民族工业的灵活机动，可进行各种辅助设计和仪器改造的好处。为用户解决了不少检漏的难题。如我们为平顶山高压开关厂，西高瓷厂避雷器车间，宝光电工厂发射管车间设计的排气检漏工程取得了良好的经济效益，使平顶山高压开关从此断绝了爆炸事故，产品达到了部优，避雷器的检漏速度提高数倍，发射管的废品率降低。因此，经过我们十多年来的努力，在电力产品中的S F 6 高压开关，高压避
14、雷器。电力电容器，密封变压器。电子工业中的电子管、晶体管、半导体集成电路，密封继电器，真空开关管，制冷和低温工业中的蒸发器、冷凝器、压缩机、温控器、换热管、毛细膨胀管、冷凝管路、液氨容器、低温储槽、真空保温容器、太阳散热管；航空航天工业中的发动机、燃料仓、姿态调整器、油箱；以及核工业、仪表工业等等都己采用氦质谱检漏，显示出氦检漏的重要性和不可替代性，我们将坚持为工业服务的方向，为国家建设做出贡献。5 结束语在几十年的应用实践中，中科科仪在研制生产检漏设备和应用中不断壮大检漏技术队伍，发展仪器品种和成功的实践了许多工业检漏的任务，积累了丰富的经验，成为我国真空检漏事业中的排头兵。参考文献：1 王成智“Z t I P 3 0 型氮质谱检漏仪的设计特点和性能”，真空，1 9 9 4 t ( 6 ) 132 陈庆林“真空技术在核电工业中的应用”真空与低温，1 9 8 6 ，第2 期，P 2 43 阎治平，黄淑英卫星检漏技术，宇航出版社1 9 9 84 何存兴“Z H P 0 3 0 型氨质谱检漏仪荣获B C E I A 9 7 金奖，现代科学与仪器，1 9 9 85 王欲知( 真空技术，四川人民出版社，1 9 8 I
