ulvac氦氣檢漏儀HELIOT 900 系列技術特點分析

ULVAC 于 1967 年開始銷售氦氣檢漏儀 (HLD)“DLMS"，然后于 1995 年使用其名為 Select Free 的有排氣系統技術，成為第一臺全自動粗檢漏儀。自推出以來已經過去了約 20 年。推出“HELIOT 300 系列"1)，可以測試精細泄漏。
（*本文發表于2015年6月出版的技術期刊Mo.79，采訪時為最新內容。）

自“HELIOT 300 系列"開始銷售以來，我們推出了“HELIOT 100 系列"2)，它更小、更輕，適合以前沒有使用過 HLD 的客戶，以及“HELIOT ZERO"3)，它是專用于自動氦氣泄漏測試設備。我們開發了一系列與應用和通用相匹配的“HELIOT 700 系列"4)。

HLD市場已從真空、汽車、制冷、核電行業擴展到食品、醫藥產品包裝行業等，測試樣品和使用方式也越來越多樣化。在這樣的市場環境下，我們開發了“HELIOT 900 系列"，旨在更快地提高測量微小泄漏的基本性能并提高可用性。

圖1和圖2是“HELIOT 900系列"的外觀，表1是規格。油旋轉泵（W1 型：30 L/min，W2 型：135 L/min）和渦旋式干泵（D2 型：90 L/min，D3 型：250 L/min）與傳統的“HELIOT"一樣可用700系列"。正在做。此次新追加搭載排氣速度為500L/min的渦旋式干泵的半導體制造裝置、FPD制造裝置用D4型。排氣速度高的W2、D3、D4型標配了移動方便的移動臺車。

使用吸槍法時，連接選購的吸槍裝置即可使用，是真空法和吸槍法均可使用的二合一結構。

技術特點分析

1 排氣系統和分析管
為了盡早開始氦氣檢漏，或在真空裝置或自動檢漏儀的檢漏中高靈敏度檢測，需要提高HLD的檢測口排氣速度。但是，如果提高復合分子泵的抽速，到達分析管的氦氣量就會減少，從而導致靈敏度降低的問題。

圖 3 與現有模型相比的泵送曲線。

在“HELIOT 900系列"中，通過提高復合分子泵氣體導入口的抽速和試驗閥的電導，實現了5L/sec（Ultra flow）的抽速，分鐘提高了后述的電流檢測能力，實現了高靈敏度的檢測。如圖 3 所示，對于約 30 L 體積的測試樣品，達到顯示 1 x 10-11 Pa?m3/sec 背景水平所需的壓力所需的時間比傳統的測試樣品縮短了 5 分鐘以上常規模型。我知道你是。

另外，與進行真空裝置的泄漏試驗時一樣，在腔室中產生模擬泄漏，一邊用真空泵對腔室進行排氣一邊連接HLD，約1/5成為可檢測的。圖4為“HELIOT 900系列"的排氣系統示意圖。

配備長期使用的無選擇排氣系統，但沒有標準模式和高靈敏度模式之間的切換。（連接壓力：2Pa）具有3種流量，可以測量從大泄漏到微小泄漏。通過檢查啟動流程，啟動時間減少到 5 分鐘或更少，包括校準操作，以及 2 分鐘或更少，沒有校準。

通過從常規位置改變校準泄漏閥和校準泄漏之間的排氣管路，可以抑制連續操作期間背景的升高。此外，新增加的D4型配備了粗抽閥，可以進一步縮短抽空測試對象所需的時間。

我們還審查了所使用的組件，從過去使用過的組件開始。用于壓力監測的皮拉尼真空計采用新開發的“SPU" 5)，壓力信號通過數字通訊傳送至主板。對于W1型前級泵，我們采用了ULVAC KIKO的“GHD-031"，由于磁耦合結構，使用壽命長，軸封不會漏油。

此外，油霧收集器作為標準配置包含在內。分析管內裝有電極，可防止分析管內部臟污或高壓時產生的二次電子撞擊離子收集器，從而實現可靠的測量。
此外，還提供“氫氣測量模式"，與傳統型號一樣，可以將氫氣用作示蹤氣體。

圖 4 真空系統圖。

2為了測量微小電流檢測電路的微小泄漏，必須準確測量微小離子電流，這與電離真空計5)和殘余氣體分析儀6)一樣，是決定HLD性能的重要因素之一。

本次開發是在微小電流檢測電路板上安裝微型計算機，與信號測量直接相關的采樣、濾波、量程切換、輸出值計算等，大多不依賴于主板進行。改變了傳輸方式，采用數字通訊方式向主板發送數據。

運算放大器和 AD 轉換器與以前的型號相比性能有了很大提高，通過直接將運算放大器的輸出轉換為 AD，現在可以捕獲具有高信噪比和最小可檢測泄漏量的信號為 5 x 10。它可以檢測小至 -13Pa?m3/sec 的泄漏。

此外，通過根據要測量的電流值設置移動平均數（濾波），可以同時實現對泄漏量的響應速度和降噪。FAST、NORMAL 和 SLOW 可用作過濾模式，并且可以根據應用進行設置。

此外，通過簡化電路和減少零件數量，我們成功地通過將過去使用的印刷電路板的數量減少到一個來降低成本和小型化。