トレーサーガスとは何ですか?また、リークディテクターにヘリウムが使用されているのはなぜですか?
ヘリウムの利点
ヘリウムは、さまざまな理由でリーク検知に理想的なテストガスです。大気中ではヘリウム濃度が低く、大気中には約5 ppmしか存在しないため、バックグラウンドはほとんどありません。ヘリウムは、水素を除く最小のガス原子です。ヘリウムも不活性であるため、他の物質と反応せず、比較的安定した元素です。さらに、ヘリウムガスは環境に優しく、無毒、不燃性、非爆発性です。比較的無害な物質であるため、人間の安全にも有益です。ヘリウムガスは、空気中に蓄積しないため、換気が容易で、特定の暴露規制の必要性がありません。
ヘリウムのもう1つの利点は、技術的な用途の全範囲にわたって凝縮せず、空気よりも軽いことです。リーク検知プロセスは、テストガスが上方に流出することで支援されます。質量分析計で隣接する質量の優れた分離を実現します。ディテクターがヘリウムを分離できるため、技術的な装置は、ヘリウムに非常にうまく対処でき、質量分析計を備えたリークディテクターを含む技術機器での使用に理想的です。
ヘリウムは、システム内のほぼすべての場所でリークを検出できるため、真空システムの高感度リークテスト方法にも適しています。さらに、大幅に蓄積したり、測定値を改ざんしたりすることがないため、非常に正確な測定値が得られます。最後に、産業用途にとって大きな利点として、ヘリウムガスは妥当な価格で広く入手できます。
ヘリウムガスがリークディテクターでどのように機能するか
リークディテクターは、部分圧力測定装置であり、真空ポンプのガス入口のヘリウム部分圧力を測定します。リークディテクターは、ヘリウム部分圧力を
リーク率に変換して表示します。「リーク率」は、漏れを通過するトレーサーガスのガスフローです。単位は「mbar*l/s」または「Pa*m³/s」です。通常、「標準リーク率」という用語が使用されます。つまり、トレーサーガスは、大気圧から真空に流れています。そうでない場合、リーク率は、リークの両側に存在する圧力に依存するため、リーク率を比較できません。詳細については、「リークの種類とリーク率」のページを参照してください。
ヘリウムリークディテクターは、従来の気泡テストのようなテスト方法よりもはるかに正確なため、10-6 mbar未満の圧力レベルでリークを検出する唯一信頼性の高い方法です。ヘリウムを使用するリークテストは、スニファテストとも呼ばれます(詳細については、局所および一体型テストのページを参照してください。)
その他のトレーサーガス
ヘリウムは、真空システムでリーク検知に使用できるすべての特性に適したガスが他にないという点で、非常にユニークです。代替のトレーサーガスとして水素を使用することも可能ですが、水素は爆発する可能性があり、安全に使用するにはかなりの希釈が必要です。ただし、水素とは対照的に、ヘリウムは、人間と環境の両方にとって安全で、不燃性であり、空気中に通常存在しない(つまり検出が容易で汚染を避ける)、他のガスと区別できる(つまり漏れを調べるときに測定可能)というトレーサーガスとしての要件をすべて満たしています。ヘリウムガスは現在、産業用リークテストに使用されるリークディテクターの標準トレーサーガスになっています。