# 【89】真空检漏

## 基本信息
- **作者**：关奎之（东北大学）
- **来源**：《真空》第5期，1997年
- **路径**：源文件/文献/真空系列讲座/第7讲_真空捡漏/第七讲____真空检漏_关奎之.pdf
- **阅读日期**：2026-04-11
- **理解程度**：⭐⭐⭐⭐（真空检漏基础理论）
- **关联度**：⭐⭐⭐⭐（漏率是XC03核心指标）

## 核心内容

### 漏气定义

| 类型 | 定义 |
|------|------|
| **实漏** | 气体通过漏孔/间隙从高压侧流到低压侧 |
| **虚漏** | 材料放气、解吸、渗透等引起的压力升高 |

### 漏率定义

```
漏率 qL = 单位时间内流过漏孔的气体量
```

| 单位 | 说明 |
|------|------|
| Pa·m³/s | 标准单位 |
| Pa·L/s | 常用单位 |

### 标准漏率条件

| 条件 | 值 |
|------|-----|
| 入口压力 | 1.01×10⁵ Pa |
| 出口压力 | <1.33×10⁻³ Pa |
| 温度 | 296±3 K |
| 气体 | 空气 |
| 露点 | <248 K |

### 最大容许漏率

#### 动态真空系统
```
qL,max ≤ Pw/10 × S
```

| 参数 | 含义 |
|------|------|
| Pw | 工作压力 |
| S | 有效抽速 |

#### 静态真空系统
```
qL,max ≤ V×(Pt-P₀)/t
```

| 参数 | 含义 |
|------|------|
| V | 系统容积 |
| Pt | 终止压力 |
| P₀ | 起始压力 |
| t | 时间 |

### 各种设备最大容许漏率

| 设备类型 | 最大容许漏率(Pa·m³/s) |
|----------|----------------------|
| 真空镀膜 | 10⁻¹ |
| 电子管 | 10⁻¹ ~ 10⁻¹³ |
| 真空绝热 | 10⁻⁹ |
| 超高真空设备 | 10⁻¹² ~ 10⁻¹³ |

### 漏孔气流状态

| 直径d | 漏率qL | 流动状态 |
|--------|---------|----------|
| >5μm | >5×10⁻⁷ Pa·m³/s | **粘滞流** |
| <0.8μm | <8×10⁻¹⁰ Pa·m³/s | **分子流** |

### 气体种类对漏率的影响

#### 粘滞流
```
qL/qL,a = η/ηa
```
| 比值 | 与粘滞系数成反比 |
|------|------------------|

#### 分子流
```
qL/qL,a = (Ma/M)^0.5
```
| 比值 | 与摩尔质量的平方根成反比 |

### 检漏方法分类

```
检漏方法
├── 充压检漏法
│   └── 内部充压→外部检测
├── 真空检漏法
│   └── 外部施漏→内部检测
└── 背压检漏法
    └── 背压室充气→真空排出
```

### 各种检漏方法

| 方法 | 原理 | 灵敏度 |
|------|------|--------|
| 加压法 | 充压后肥皂水/氨检 | 10⁻²~10⁻⁴ Pa·m³/s |
| 真空法 | 外部喷吹示漏气体 | 10⁻⁵~10⁻⁸ Pa·m³/s |
| 背压法 | 背压室+真空抽出 | 总漏率检测 |

### 示漏气体

| 气体 | 特点 |
|------|------|
| 氦气 | 最常用，灵敏度最高 |
| 氢气 | 便宜，易检 |
| 酒精 | 粗检 |
| 丙酮 | 粗检 |

### 氦质谱检漏仪

| 特点 | 说明 |
|------|------|
| 灵敏度 | 10⁻¹² Pa·m³/s |
| 气体 | 氦气 |
| 原理 | 质谱分析 |
| 优点 | 高灵敏度 |

### 检漏关键概念

| 概念 | 定义 |
|------|------|
| 最小可检漏率 | 方法能检测的最小漏率 |
| 最佳灵敏度 | 仪器最佳条件下的灵敏度 |
| 检漏灵敏度 | 具体条件下的有效灵敏度 |
| 反应时间 | 开始喷吹到仪表响应 |
| 清除时间 | 停止喷吹到指示消失 |

### 真空镀膜设备漏率要求

| 设备 | 最大容许漏率 |
|------|--------------|
| 真空镀膜 | **10⁻¹ Pa·m³/s** |
| 高真空排气装置 | 10⁻⁸ Pa·m³/s |

### 漏率计算实例

#### 动态系统
| 参数 | 值 |
|------|-----|
| 工作压力 | 10⁻³ Pa |
| 有效抽速 | 100 L/s |
| 最大容许漏率 | **10⁻⁵ Pa·L/s** |

#### 静态系统
| 参数 | 值 |
|------|-----|
| 容积 | 100 L |
| 时间 | 1小时 |
| 允许压力升高 | 10 Pa |
| 最大容许漏率 | **10⁻⁶ Pa·L/s** |

## 与其他文献的关联

### 印证点
- 与《真空系统设计_王继常》印证：真空系统设计
- 与《直流磁控溅射_吴海》印证：本底真空要求

### 与XC03项目关联
- **直接相关**：XC03真空系统漏率控制
- **真空镀膜漏率要求**：10⁻¹ Pa·m³/s
- **氦质谱检漏**：高灵敏度检测
- **动态/静态漏率计算**：设计参考

## 个人理解/提炼

**核心结论**：
1. **漏率定义**：单位时间流过漏孔的气体量
2. **最大容许漏率**：动态/静态公式不同
3. **流动状态**：粘滞流vs分子流（d=5μm/0.8μm分界）
4. **真空镀膜**：最大容许漏率10⁻¹ Pa·m³/s
5. **氦质谱**：灵敏度最高10⁻¹² Pa·m³/s

**对XC03的启发**：
- 真空系统设计要考虑漏率
- 定期检漏保证系统密封性
- 氦质谱检漏是高灵敏度方法
- 漏率控制是保证真空度的关键

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## 📅 更新记录

| 日期 | 操作 | 说明 |
|------|------|------|
| 2026-04-11 | 新增 | 芝士虾 |