中古ヘリウムリークディテクターの在庫・価格

ヘリウムリークディテクターは、ヘリウムをトレーサーガス(プローブガス)として使い、容器・配管・真空装置などのごく微小な漏れを見つけて、その量を測る装置です。検出部には質量分析計が使われており、漏れ量を圧力×体積/時間の次元をもつPa・m3/sで定量的に表示します。単位換算は、1 Pa・m3/sがおよそ10 mbar・L/s、約9.9 atm・cc/sです。
ヘリウムが使われる理由は、質量数4のイオンで他の成分と区別しやすいこと、分子が小さく漏れ箇所に入り込みやすいこと、不活性で毒性がないこと、そして大気中の濃度が約5 ppmと低くバックグラウンドを小さくできることです。水没法(10^-3 Pa・m3/s程度)や圧力変化法では検出できない領域まで測れるため、高い気密性が求められる品質検査で広く使われています。
装置の中核は分析管です。分析管はターボ分子ポンプと補助ポンプ(油回転ポンプまたはドライポンプ)によって10^-3 Pa以下の高真空に保たれています。流入したガスはフィラメントからの電子でイオン化され、電圧で加速されたのち、磁場偏向型であれば磁場中で質量に応じた半径の円軌道を描きます。これによりヘリウムイオンだけをコレクターに集めてイオン電流として検出します。測定値はヘリウム分圧なので、漏れ量が既知の校正リーク(標準リーク)で比例定数を求め、流量に換算します。磁場偏向型のほかに四重極型もあります。また、ヘリウムがポンプを逆向きに拡散する性質を利用し、試験ポートの圧力が比較的高い段階から測定を始められる方式(カウンターフロー方式)も一般的です。測定を始められる入口圧力は、機種によって数百〜2500 Pa程度です。
検査方法は、大きく真空法と加圧法に分かれます。真空吹付け法では、試験体の内部を排気しておき、外側からヘリウムを吹き付けて、応答の出た位置を漏れ箇所として特定します。試験体全体をフードで覆ってヘリウムを満たせば、総漏れ量を評価できます。真空法の最小可検リーク量は、典型的には10^-10〜10^-12 Pa・m3/s台で、高感度機では10^-13台に達します。スニファー法では、試験体にヘリウムを加圧封入しておき、吸引プローブで外側をなぞって漏れ出たヘリウムを捉えます。真空排気できない大型品や、使用時に加圧される部品に向いていますが、感度は10^-6〜10^-8 Pa・m3/s程度にとどまります。
必要な感度の目安として、水漏れなしを保証するには10^-5 Pa・m3/s以下、気体の漏れを保証するには10^-8 Pa・m3/s以下が挙げられます。許容リーク量の例は、冷蔵庫で10^-7、粒子加速器で10^-8、真空断熱装置で10^-10 Pa・m3/s程度です。主な用途は、真空装置や半導体製造装置のメンテナンス、空調・冷凍機器の冷媒回路、自動車部品、電子デバイスの封止、水素関連機器、溶接構造物やガス配管などです。機器の形態には、現場に持ち運べる可搬型、生産ラインに組み込む据置型、加圧品の検査に特化したスニファー専用機があります。
応答時間は試験体の容積と排気速度の比(時定数)で決まるため、大容積の試験体では応答が遅れて漏れ箇所を取り違えやすくなります。ヘリウムは軽いので、吹き付けは上部から順に少量ずつ行います。吹き付けすぎや大リークがあると、室内や装置内にヘリウムが残ってバックグラウンドが上がります。定期的な校正リークによる感度確認と、フィラメントやポンプの保守も、測定値の信頼性を保つうえで欠かせません。