幸福、定格
利用氦质谱检漏仪进行检漏的方法很多,而检漏中所遇到的被检件的结构、大小、要求也是各式各样的,因此应根据这些特定的条件选择合适的检漏方法。一、喷吹法检漏系统如图所示。图中的辅助泵是用来对被检容器进行预抽并当被检容器存在大漏时用来维持检漏仪的工作压力的。检漏时,先用辅助泵将被检容器抽到低真空,然后再关闭辅助阀,找开检漏阀,将被检容器与事先已抽至极限真空的检漏仪的质谱室连通,并用质谱检漏仪对被检容器进行抽气。当质谱室达到工作压力时,使仪器处于检漏工作状态。用仪器所附的喷枪在被检容器可疑漏气部位喷吹氦气,如果有漏,氦气通过漏孔进入被检容器内部并迅速进入检漏仪,由输出仪表指示出来。输出仪表读数变化的大小可以确定漏孔的漏率大小,由喷枪喷吹的位置可以确定漏孔的位置。由于氦气比空气轻,喷吹检漏时,应该由上往下检。1-检漏仪;2-辅助阀;3-辅助泵; 4-被检容器;5-喷枪;6-氦气瓶当被检容器存在大漏时,单用检漏仪来抽被检容器,真空度抽不上去,质谱室不能工作。此时可打开辅助阀,用辅助泵帮助抽气,以维持质谱室的正常工作压力。由于辅助泵的分流作用,使检漏灵敏度降低,因此辅助阀的打开程度要尽量小。喷吹时间t与氦分压最大值QHe/SHe的关系如下(式中τ为反应时间):t=τ, pHe=63%QHe/SHe t=2τ, pHe=87%QHe/SHet=2.3τ, pHe=90%QHe/SHet=3τ, pHe=95%QHe/SHet=5τ, pHe=99.3%QHe/SHet=∞, pHe=100%QHe/SHe由此可知,喷吹时间t由0增加至3τ对提高质谱室的氦分压的效果显著;当t增加到3τ以上时效果就不大了,充其量提高5%,而此时检漏效率就大大降低。因此,选择喷吹时间t为3倍反应时间比较合适。喷吹法的最大优点是可以准确地找到漏孔位置。然而,由于其有效最小可检漏率与喷吹时间有关,喷光伏时间越长,有效量可检漏率越小,但检漏的效率却大大降低。此外,喷出的氦气立即向周围环境中扩散,使漏孔处的氦分压力分数降低,检漏灵敏度降底,漏率的测量误差较大。因此,喷吹法一般不做为定量检漏手段。二、氦罩法从上面的分析可知,提高喷吹法检漏的灵敏度有两条途径,其一是提高漏孔处氦分压力分数γHe,即使γHe趋向于1;其是增加喷吹时间t。然而,喷吹时间t和检漏效率是一对矛盾,t的大大增加,意味着检漏效率的降低。如果检漏时用氦罩将被检件待检部位全部罩起来,氦罩内充以氦气,这就是氦罩法。它相当于使用无数个喷嘴在无数个可疑部位同时喷吹氦气,这无疑地将大大加快检漏速度。同时,由于施氦时间可以任意延长,氦罩内的氦分压力分数比可以提高,其有效最小可检漏率也就减小了,提高了检漏灵敏度,漏率测量精度也就提高了。1-检漏仪;2-辅助阀;3-被检容器; 4-氦罩; 5-氦气瓶;6-辅助泵 氦罩法检漏系统如图所示。检漏时,用辅助泵把被检容器抽空后,打开仪器的检漏阀,使被检容器与质谱检漏仪的质谱室连通。关小辅助阀,当仪器达到工作压力后,使仪器处于检漏工作状态。用一个氦气罩(金属罩或塑料薄膜罩)把被检容器的待检部位包起来(对体积小的的被检件就用氦罩将它全都包起来),然后用泵将罩中抽空,再充入纯氦气,使γHe趋于1。此时仪器输出指示如果增大,便表示被氦罩罩住的部位存在漏气。仪器所指示的漏率即为被氦罩罩住部位的总漏率。这种方法的优点是灵敏度高、速度快,适于总检(总漏率测量)。其缺点是只能测出所罩部位的总漏率,不能确定漏孔的位置。因此,在检大容器或结构复杂的容器时,一般用氦罩法来测定被检件的总漏率。若总漏率超出允许范围,可将容器分成几个部分,用局部氦罩法对各个部位进行检漏,进而确定漏孔的大致区域,并逐步缩小怀疑范围,最后用喷吹法找出漏孔的确切位置来。
云飞扬了
氦——宇宙中最不活泼的元素 中文名:氦 元素符号:He 英文名:Helium 原子序数2,原子量4.002602(氦4),为稀有气体的一种 当人们放飞充满氦气的气球,借以放飞自己梦想的时候,殊不知一部分不可再生的宝贵资源在地球上永远的消失了。尽管氦是宇宙中第二丰富的元素,但对于地球而言,氦是非常贫瘠、且不可再生的宝贵资源。让我们先从氦的发现说起: 1868年8月18日,法国天文学家皮埃尔·让森(Pierre Jules César Janssen)到英属印度马德拉斯州(现位于安得拉邦)的贡图尔观察日全食,并用光谱仪发现了一条波长为587.49 nm的亮黄色谱线。让森担心是仪器出了问题,于是再次对日珥进行光谱分析,观察结果与之前一样。他将这个发现写信汇报给了法国科学院。由于交通条件所限,直到10月份信函才到达巴黎。 就在皮埃尔·让森信件到达法国科学院同一天,英国天文学家约瑟夫·诺曼·洛克耶(Joseph Norman Lockyer)爵士的信件也到达了法国科学院。原来同年10月20日,洛克耶在伦敦分析太阳光谱时,发现了相同的黄线,并对其命名为“D3”。法国天文学家皮埃尔·让森和英国天文学家约瑟夫·诺曼·洛克耶爵士被公认为是氦元素的发现者。这是人类第一次在地球上尚未发现,但从外星体上先发现了的新的元素。英国天文学家约瑟夫·诺曼·洛克耶爵士和英国化学家爱德华·弗兰克兰(Edward Frankland)爵士共同以希腊语中的ἥλιος(helios,意思为“太阳”),为这一元素命名为Helium。 1881年,意大利物理学家路易吉·帕尔米耶里(Luigi Palmieri)在分析维苏威火山的岩浆时发现了氦的D3线,这是氦在地球上的首次发现记录。但直到1895年3月26日,苏格兰化学家威廉·拉姆塞(William Ramsay)爵士(这位伟大的化学家会在以后讲稀有气体时多次提到)将钇铀矿(一种沥青铀矿,其质量的10%为稀土元素)用酸处理,首次在地球上分离出氦。 为什么人们一直以为在地球上是没有氦元素? 为什么在发现氦元素将近30年后才分离出氦? 首先,地球上的氦元素主要是单质氦气形式存在,氦气是惰性气体,非常稳定,没有稳定的化合物;第二氦原子核太轻了,地球的引力不足以吸引住氦原子,氦气一旦进入大气就会飘逸到宇宙之中;第三氦气的溶解度很低,几乎不溶于水。因此人类获得氦气的方法是开采被封存在地壳里的氦气,而这些氦气主要由放射性物质衰变后释放出来的。 氦对我们非常重要,有很多应用场景: 1、 低温冷却:氦的沸点是4.2开尔文,也就是零下268摄氏度,非常接近绝对零度。超低温冷却技术在超导技术等领域有较广泛的应用,对前沿物理研究、磁共振成像技术(MRI),核磁共振技术(NMR)等领域发挥着重要作用。氦气是目前唯一一种具有这些特性、而且能够为我们所用的物质。 2、 保护气和检验分析:氦气是惰性气体,无毒无辐射,可以做保护气和检验分析。氦气常用于镁、锆、铝、钛等金属焊接的保护气;氦气还应用于真空检漏,氦质谱检漏仪的重要组件。 3、 气球填充:氦气的密度是0.1786kg每立方米,远远小于空气密度1.29kg每立方米,而且化学性质极不活跃,比氢气安全很多(兴登堡氢气飞艇爆炸事件),因此常常作为飞船或气球的填充气体。 4、 用于潜水的氦氧混合气体:由于潜水时巨大的水压,正常空气中的氮气会被压入血液,导致“醉氮反应”的发生,这是一种非常危险的情况,人体会在“醉氮”情况下像醉酒一样头晕眼花、反应迟钝、失去判断力。但是氦氧混合气体就能有效避免这种情况发生,因为氦气在高压下也不会溶到人体血液里。 5、超流体:氦气液化后当温度降低到2.18开尔文(大约零下271摄氏度)时,性质会发生突变,粘度变得极小,可以沿着杯壁向上流动,这是一种超流体状态,具有极好的流动性和导热性。 尽管氦在宇宙中是储量第二丰富的元素,但在地球上却很难保存,从氦元素的发现和分离史中就可以感受到氦元素得来不易。当我们想再次放飞气球、放飞梦想时,会不会想到这些氦气一旦进入大气,它们将从地球上永远消失,会不会放弃这个念头呢?
珊珊来了
helium这个字,意思是氦气。氦气,英文名为Helium,符号为He,无色无味,不可燃气体,空气中的含量约为百万分之5.2。化学性质不活泼,通常状态下不与其它元素或化合物结合。1908年7月10日,荷兰物理学家昂尼斯首次液化了氦气。在1868年,法国天文学家简森(Janssen P J C,1824-1907)在观察日全食时,就曾在太阳光谱上观察到一条黄线D,这和早已知道的钠光谱的D1和D2两条线不相同。同时,英国天文学家洛克耶尔(Lockyer J N,1836-1920)也观测到这条黄线D。当时天文学家认为这条线只有太阳才有,并且还认为是一种金属元素。所以洛克耶尔把这种元素取名为helium,这是由两个字拼起来的,字根helio源于希腊文ήλιος,是太阳神的意思,后缀-ium是指金属元素而言,也就是“氦”(氦以单质形式出现时,叫做“氦气”)。1895年,莱姆赛和另一位英国化学家特拉弗斯(Travers M W,1872-1961)合作,在用硫酸处理沥青铀矿时,产生一种不活泼的气体,用光谱鉴定为氦气,证实了氦气也是一种稀有气体,这种气体地球上也有,并且氦元素既不是金属元素,也不是非金属元素,而是一种稀有气体元素,在室温和大气压力下,氦是无色、无味的气体。它在空气中的体积含量为5.24×10-6。是人类发现临界温度最低的物质。进行低压放电时显深黄色。因为氦气传播声音的速度差不多为空气的三倍,所以吸入氦气的人说话的声音会变高频率。这个有趣的现像,使得吸入氦气的人说话尖声细气,就好像旧时的卡通人物一样。氦气分子是单原子分子,化学性质不活泼。氦气一般不生成化合物,在低压放电管中受激发可形成氦离子、氢化氦等离子及分子。氦离子也叫做α粒子。由于氦气密度远小于空气(空气的密度为1.29kg/m3,氦气的密度为0.1786kg/m3),而且化学性质极不活泼,较氢气安全(氢气可以在空气中燃烧,可能会引起爆炸),氦气常用于飞船或广告气球中的充入气体。利用氦气不活泼的化学性质,氦气常用于镁、锆、铝、钛等金属焊接的保护气。元音字母e在重读开音节里念长元音/i/的音,发音时,舌端靠近下齿,舌前部抬得很高,但不接触上颚,不发生任何摩擦,牙床接近合,唇形扁平,出现在字首、字中或字尾位置,如:he 他we 我们me 我be 是even 甚至meter 米fever 发烧zebra 斑马希望我能帮助你解疑释惑。
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