真空リークテストの範囲とは何ですか？システムに適切な感度を選択しましょう

本質的に、真空リークテストの「範囲」とは、テストが実行される真空度（圧力）を指します。テストは、粗真空（大気圧に近い）から超高真空まで、あらゆるレベルで実施できるため、これは単一の値ではありません。テストを実施する特定の圧力範囲は、検出できるリークの最小サイズを直接決定します。

基本的な原理は、達成する真空が深ければ深いほど、より小さく、より微妙なリークを見つけることができるということです。したがって、テスト範囲の選択は、真空システムの要求される完全性と動作圧力に基づいた戦略的な決定となります。

真空度がリーク検出を決定する方法

真空システムの完全性は、見つけて修理できるリークと同程度です。達成できる真空度は、リーク検出方法の感度を制御する主要な要因です。

粗真空/低真空範囲 (1000 ～ 1 mbar)

この範囲では、重大なリーク（グロスリーク）を探しています。これらは、システムがそもそも深い真空を達成するのを妨げる大きなリークです。

ここで使用される方法は、真空ポンプを隔離した後の圧力上昇率の監視（「昇圧率テスト」または「圧力減衰テスト」）など、単純なものであることがよくあります。

高真空/中真空範囲 (1 ～ 10⁻³ mbar)

中真空に移行するにつれて、粗真空範囲で見逃される可能性のあるより小さなリークを特定できるようになります。レート・オブ・ライズ・テストも使用できますが、その感度は低下します。この範囲は、より高度な方法への移行点となることがよくあります。

高真空および超高真空範囲 (< 10⁻³ mbar)

これは高感度リーク検出の領域です。高純度プロセスや長期的な真空安定性に影響を与える微細なリークを見つけるには、これらの低圧でテストする必要があります。

真空炉のテスト手順で言及されているように、ここでのゴールドスタンダードな方法は、ヘリウム質量分析計を使用することです。この装置は効果的に動作するために高真空を必要とします。なぜなら、少数のトレーサーガス原子を背景ガスから識別する必要があるからです。

トレーサーガス検出の役割

単に真空を引くだけでは、リークが「ある」かどうかしかわかりません。それがどこにあるか、またはどれほど小さいかまではわかりません。そのためには、より高度な技術が必要です。

ヘリウムリーク検出の原理

この方法は、システムを高度な真空まで排気し、その後、疑わしいリーク箇所の外側に沿って、通常はヘリウムである少量の不活性トレーサーガスを噴霧することを含みます。

リークが存在する場合、ヘリウム原子は真空システム内に引き込まれ、それらを検出するために特別に調整された検出器である質量分析計に到達します。

高真空が必要な理由

ヘリウム質量分析計は信じられないほど高感度ですが、高圧環境では機能しません。

リークを通って入ってくる少数のヘリウム原子が他のガス分子と衝突することなく検出器まで到達できるように、システムは高真空（例：10⁻⁴ mbar未満）である必要があります。これが、微細なリークを見つける前に大きなリークを修正しなければならない理由です。

トレードオフの理解

リーク検出範囲の選択は、可能な限り最高の真空を目指すことだけではありません。感度と実用性のバランスを取ることが含まれます。

感度 対 時間とコスト

高真空または超高真空を達成するには、かなりの時間と、強力で高価なポンプシステムが必要です。ヘリウム質量分析計も大きな投資です。粗真空でのグロスリークのテストは、比較的高速かつ安価です。

グロスリークが微細リークを隠すことがある

一般的な落とし穴は、グロスリークが存在するときに微細リークを見つけようとすることです。大きなリークがあると、システムが感度の高いヘリウム検出器が機能するために必要な高真空レベルに達するのを妨げ、テストが無意味になります。

テスト方法の限界

単純な昇圧率テストは、リークの存在を確認するには役立ちますが、その位置に関する情報は提供しません。また、高真空および超高真空アプリケーションで重要なリークを検出する感度も欠いています。

目標に合わせた適切な選択を行う

正しいテスト範囲は、システムの動作要件と潜在的なリークの結果によって完全に決定されます。

• 主な焦点が一般的な処理または粗真空の維持である場合： 粗真空から中真空範囲で実行される圧力減衰テストは、性能を妨げるリークを見つけるのに通常十分です。
• 主な焦点が高純度製造、科学研究、または長期的な真空安定性である場合： 作業を危険にさらす可能性のある微細なリークを見つけるために、高真空または超高真空範囲でヘリウム質量分析計を使用してテストする必要があります。

最終的に、テストの感度をアプリケーションの要求に合わせることで、不必要な労力や費用をかけずにシステムの信頼性を確保できます。

要約表：

真空範囲	圧力範囲	検出されるリークの種類	一般的なテスト方法
粗真空/低真空	1000 ～ 1 mbar	グロスリーク	圧力減衰 / 昇圧率テスト
高真空/中真空	1 ～ 10⁻³ mbar	より小さなリーク	感度の高い方法への移行
高真空/超高真空	< 10⁻³ mbar	微細リーク	ヘリウム質量分析計

適切なリーク検出戦略で真空システムの完全性を確保してください。

KINTEKでは、堅牢な粗真空セットアップから超高真空アプリケーション向けの高感度ヘリウム質量分析計に至るまで、効果的な真空リークテストに必要な正確なラボ機器と消耗品の提供を専門としています。当社の専門家は、感度、時間、コストのバランスを取りながら、お客様のシステム要件に合った適切なツールの選択をお手伝いします。

お客様固有の真空システム要件についてご相談いただき、KINTEKがラボの信頼性とパフォーマンスをどのように向上させられるかをご確認いただくには、今すぐお問い合わせフォームからご連絡ください。