يتميز الهيليوم بحساسيته العالية وثباته الكيميائي وجزيئاته الصغيرة. ويستخدم الهيليوم عادة للكشف عن التسربات في المواقف التي تتطلب الكشف بدقة عالية عن التسربات الصغيرة.
مبدأ وطريقة استخدام الهيليوم للكشف عن التسربات:
خصائص الهيليوم
الحجم الجزيئي الصغير: جزيئات الهيليوم أصغر من معظم الغازات ويمكنها اختراق المسام الصغيرة للغاية.
الخمول الكيميائي: الهيليوم مستقر كيميائيًا للغاية ولا يتفاعل بسهولة مع المواد الأخرى. لن يتفاعل أو يلوث غازات أخرى أثناء عملية الكشف.
حساسية عالية للكشف: يمكن قياس الهيليوم بدقة بواسطة أجهزة حساسة للغاية (مثل أجهزة قياس كتلة الهيليوم) أثناء عملية الكشف.
مجموعة واسعة من التطبيقات: أجهزة اختبار تسرب الهيليوم مناسبة للعديد من الصناعات والتطبيقات المختلفة، بما في ذلك أنظمة الفراغ، والمعدات الإلكترونية، وحاويات الغاز، والسيارات، والفضاء، والطاقة النووية وغيرها من المجالات.
عملية اختبار تسرب الهيليوم
حقن الهيليوم
أثناء عملية الاختبار، يتم حقن الهيليوم في النظام المغلق أو الجهاز الذي يتم اختباره (مثل نظام الفراغ أو اللحام أو الأنابيب). يمكن إدخال الهيليوم إلى معدات الاختبار عبر مضخة فراغ أو جهاز حقن الغاز.
مراقبة التسرب
بعد حقن الهيليوم، فإن أي تسرب صغير سوف يسمح للهيليوم بالهروب من خلال الثقوب أو الشقوق أو المفاصل. ونظرًا لأن الهيليوم يتمتع بقدرة عالية على النفاذ ويمكنه الانتشار بسرعة، فإن أي تسرب سوف يتسبب في تغيرات في التركيز في فترة زمنية قصيرة.
الكشف عن الهيليوم
استخدم كاشف تسرب مطياف كتلة الهيليوم لمراقبة تسربات الهيليوم. يمكن لمطياف كتلة الهيليوم اكتشاف الهيليوم بدقة شديدة من خلال اكتشاف خصائص الكتلة والتأين للغاز.
يقوم مطياف كتلة الهيليوم بتحديد ما إذا كان هناك تسرب من خلال تحديد الهيليوم وقياس تركيزه. عندما يدخل الهيليوم إلى الجهاز من خلال تسرب في المعدات، يتم الكشف عن تركيزه وتحويله إلى بيانات تسرب.
مكان التسرب
في حالة وجود تسرب للهيليوم في جهاز أو نظام، يمكن تحديد نقطة التسرب من خلال الكشف المحلي أو الكشف بالمسح. على سبيل المثال، يمكن لجهاز الكشف عن الهيليوم المسح على طول سطح الجهاز للعثور على مصدر التسرب. ومن خلال هذه الطرق، يمكن العثور على الموقع المحدد للتسرب بدقة.
أمثلة للتطبيق
أنظمة الفراغ: على سبيل المثال، اختبار المركبات الفضائية أو مسرعات الجسيمات أو غيرها من المعدات التي تتطلب بيئة ذات فراغ عالٍ.
الأنابيب والحاويات: تستخدم للكشف عن التسريبات الصغيرة في المفاعلات الكيميائية وحاويات الغاز ووصلات الأنابيب لضمان التشغيل الآمن للمعدات.
التصنيع عالي الدقة: في عملية تصنيع المكونات الإلكترونية، وتصنيع أشباه الموصلات، واللحام، وما إلى ذلك، كاشفات تسرب الهيليوم يمكن ضمان إحكام الغلق وعدم تسرب المنتجات.
عن طريق حقن الهيليوم واستخدام معدات الكشف المتقدمة (مثل مطياف كتلة الهيليوم) لمراقبة التسريبات، يمكن تحديد أماكن تسربات الغاز الصغيرة بدقة. ويستخدم هذا على نطاق واسع في العديد من الصناعات لضمان سلامة وموثوقية المعدات والأنظمة.