CN112378603A - 原子气室的漏率检测方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种原子气室的漏率检测方法及系统，该方法包括：准备两端开口的第一安瓿瓶；将原子气室放置在第一安瓿瓶的第一存储区内；将第一安瓿瓶的第一存储区的开口端接入真空系统，将烧结密封后的第一安瓿瓶存储设定时间；当达到设定时间后，将第一检测区的开口端接入质谱系统的真空管路；利用质谱系统对第一检测区和真空管路抽真空，当达到设定真空度后，开启质谱系统的质谱分析功能；利用击打装置对第一烧结头进行击打破碎，对第一存储区内的气体成分及第一管道系统内的压力进行检测分析；计算获取原子气室释放气体的压力。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中气室漏率检测精度低且无法获取泄漏气体的气体成分的技术问题。

Description

原子气室的漏率检测方法及系统
技术领域
本发明涉及气体漏率检测技术领域，尤其涉及一种原子气室的漏率检测方法及系统。
背景技术
原子气室内含两种以上不同成分的工作气体，气体纯度和压力对气室的性能影响明显，尤其在长期存放过程中，气体成分的变化将直接导致原子气室性能下降甚至功能消失，因此需对气室在长期存放过程中气体泄漏情况进行定期检测。
目前对气室漏率的检测主要通过气室内充入工作气体前对气室抽真空后在气室外部喷氦气，通过连接真空系统的质谱检漏仪检测通过气室壁渗透到真空管路内的氦气情况判断气室漏率，该检测手段对于较大缺陷可以判断，对于微小漏率限于检漏仪的精度和真空管路的长度和密封性则难以鉴别，同时也无法准确获取泄漏气体的气体成分，这导致部分检漏合格的气室在一段时间的使用过程出现气体泄漏从而影响系统性能及使用。
发明内容
本发明提供了一种原子气室的漏率检测方法及系统，能够解决现有技术中气室漏率检测精度低且无法获取泄漏气体的气体成分的技术问题。
根据本发明的一方面，提供了一种原子气室的漏率检测方法，原子气室的漏率检测方法包括：准备两端开口的第一安瓿瓶，第一安瓿瓶包括第一瓶体和第一烧结头，第一烧结头设置在第一瓶体的中部，第一安瓿瓶具有第一检测区和第一存储区，第一检测区设置在第一烧结头的一侧，第一存储区设置在第一烧结头的另一侧；将原子气室放置在第一安瓿瓶的第一存储区内；将第一安瓿瓶的第一存储区的开口端接入真空系统，通过真空系统对第一安瓿瓶的第一存储区抽真空并对抽真空后的第一安瓿瓶的第一存储区的开口端进行烧结密封；将烧结密封后的第一安瓿瓶存储设定时间；当第一安瓿瓶的存储达到设定时间后，将第一安瓿瓶的第一检测区的开口端接入质谱系统的真空管路，在质谱系统的真空管路内放置击打装置；利用质谱系统对第一安瓿瓶的第一检测区和真空管路抽真空，当达到设定真空度后，关闭质谱系统的抽真空功能，开启质谱系统的质谱分析功能；利用击打装置对第一烧结头进行击打破碎以使第一检测区与第一存储区相连通，利用质谱系统对第一存储区内的气体成分进行分析并通过压力检测装置对第一安瓿瓶和真空管路所构成的第一管道系统内的压力进行检测；根据第一管道系统与第一安瓿瓶的第一存储区的体积比值以及第一管道系统内的压力计算获取原子气室释放气体的压力以完成原子气室的漏率检测。
进一步地，在准备两端开口的第一安瓿瓶之前，漏率检测方法还包括：准备第二安瓿瓶，第二安瓿瓶与第一安瓿瓶的结构及材质相同，第二安瓿瓶包括第二瓶体和第二烧结头，第二烧结头设置在第二瓶体的中部，第二安瓿瓶具有第二检测区和第二存储区，第二检测区设置在第二烧结头的一侧，第二存储区设置在第二烧结头的另一侧；将第二安瓿瓶的第二存储区的开口端接入真空系统，通过真空系统对第二安瓿瓶的第二存储区抽真空并对抽真空后的第二安瓿瓶的第二存储区的开口端进行烧结密封；将烧结密封后的第二安瓿瓶存储设定时间；当第二安瓿瓶的存储达到设定时间后，将第二安瓿瓶的第二检测区的开口端接入质谱系统的真空管路，在质谱系统的真空管路内放置击打装置；利用质谱系统对第二安瓿瓶的第二检测区和真空管路抽真空，当达到设定真空度后，关闭质谱系统的抽真空功能，开启质谱系统的质谱分析功能；利用击打装置对第二烧结头进行击打破碎以使第二检测区与第二存储区相连通，利用质谱系统对第二存储区内的气体成分进行分析并通过压力检测装置对第二安瓿瓶和真空管路所构成的第二管道系统内的压力进行检测；根据第二管道系统与第二安瓿瓶的第二存储区的体积比值以及第二管道系统内的压力计算获取第二安瓿瓶的第二存储区的压力；在获取了第一安瓿瓶的第一存储区内的气体成分以及原子气室释放气体的压力之后，漏率检测方法还包括：利用第二安瓿瓶的第二存储区内的气体成分以及第二存储区的压力对第一存储区内的气体成分以及原子气室释放气体的压力进行修正以完成原子气室的漏率检测。
进一步地，在将原子气室放置在第一安瓿瓶的第一存储区内之前，漏率检测方法还包括：对原子气室的外壳以及第一安瓿瓶进行清洗，对清洗干净的原子气室的外壳以及第一安瓿瓶进行烘干。
进一步地，在将第一安瓿瓶的第一检测区的开口端接入质谱系统的真空管路之前，漏率检测方法还包括：对第一安瓿瓶进行清洗及烘干。
进一步地，击打装置包括玻璃锤，玻璃锤由玻璃本体和铁芯构成，铁芯设置在玻璃本体内。
进一步地，利用击打装置对第一烧结头进行击打破碎具体包括：在第一安瓿瓶的第一瓶体外部通过磁铁靠近击打装置；移动磁铁以带动击打装置沿真空管路运动直至击打装置移动至第一安瓿瓶的第一检测区上部；移开磁铁以使击打装置在自身重力下降落并对第一烧结头进行击打破碎，若第一烧结头未破碎，利用磁铁以带动击打装置沿第一安瓿瓶的第一瓶体向上移动，当击打装置到达一定高度后，移开磁铁以使击打装置在自身重力下降落并对第一烧结头进行击打，重复上述过程，直至第一烧结头在击打装置的作用下破碎。
根据本发明的又一方面，提供了一种原子气室的漏率检测系统，原子气室的漏率检测系统使用如上所述的漏率检测方法对原子气室的漏率进行检测。
进一步地，漏率检测系统包括：第一安瓿瓶，第一安瓿瓶包括第一瓶体和第一烧结头，第一烧结头设置在第一瓶体的中部，第一安瓿瓶具有第一检测区和第一存储区，第一检测区设置在第一烧结头的一侧，第一存储区设置在第一烧结头的另一侧，第一存储区用于放置原子气室；真空系统，真空系统用于对第一安瓿瓶的第一存储区进行抽真空；质谱系统，质谱系统包括质谱系统本体和真空管路，真空管路与质谱系统本体连接，质谱系统用于对第一安瓿瓶抽真空以及分析第一安瓿瓶的第一存储区内的气体成分；压力检测装置，压力检测装置与真空管路连接，压力检测装置用于对管道系统内的压力进行检测；击打装置，击打装置设置在真空管路内，击打装置用于对第一烧结头进行击打破碎；磁铁，磁铁用于带动击打装置运动；其中，初始状态下，原子气室放置在抽真空后的第一安瓿瓶的第一存储区内；检测状态下，磁铁带动击打装置将第一烧结头击打破碎，根据质谱系统分析的第一安瓿瓶的第一存储区内的气体成分以及压力检测装置检测的管道系统内的压力完成原子气室的漏率检测。
进一步地，漏率检测系统还包括第二安瓿瓶，第二安瓿瓶包括第二瓶体和第二烧结头，第二烧结头设置在第二瓶体的中部，第二安瓿瓶具有第二检测区和第二存储区，第二检测区设置在第二烧结头的一侧，第二存储区设置在第二烧结头的另一侧，第二安瓿瓶可选择地与真空系统、质谱系统以及压力检测装置连接。
应用本发明的技术方案，提供了一种原子气室的漏率检测方法，该漏率检测方法利用高真空的安瓿瓶对原子气室泄漏的微量气体进行收集，利用安瓿瓶可在高真空下实现内部气体的释放从而利用高精度质谱仪进行气体成分分析以及利用压力检测装置进行压力分析，与现有气室在真空台上利用喷射氦气进行检漏相比检测精度更高，通过时间积累可实现对10-13Pa*m3/S以下漏率的检测，原子气室内为实际工作气体，测量结果与实际情况更接近，且可有针对性地对不同气体成分的泄漏进行分析测量，便于后续气室制作过程中对气体成分的选择和分配。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明的具体实施例提供的原子气室的漏率检测系统的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、第一安瓿瓶；10a、第一检测区；10b、第一存储区；11、第一瓶体；12、第一烧结头；20、质谱系统；21、质谱系统本体；22、真空管路；30、击打装置；100、原子气室。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
如图1所示，根据本发明的具体实施例提供了一种原子气室的漏率检测方法，该原子气室的漏率检测方法包括：准备两端开口的第一安瓿瓶10，第一安瓿瓶10包括第一瓶体11和第一烧结头12，第一烧结头12设置在第一瓶体11的中部，第一安瓿瓶10具有第一检测区10a和第一存储区10b，第一检测区10a设置在第一烧结头12的一侧，第一存储区10b设置在第一烧结头12的另一侧；将原子气室放置在第一安瓿瓶10的第一存储区10b内；将第一安瓿瓶10的第一存储区10b的开口端接入真空系统，通过真空系统对第一安瓿瓶10的第一存储区10b抽真空并对抽真空后的第一安瓿瓶10的第一存储区10b的开口端进行烧结密封；将烧结密封后的第一安瓿瓶10存储设定时间；当第一安瓿瓶10的存储达到设定时间后，将第一安瓿瓶10的第一检测区10a的开口端接入质谱系统20的真空管路22，在质谱系统20的真空管路22内放置击打装置30；利用质谱系统20对第一安瓿瓶10的第一检测区10a和真空管路22抽真空，当达到设定真空度后，关闭质谱系统20的抽真空功能，开启质谱系统20的质谱分析功能；利用击打装置30对第一烧结头12进行击打破碎以使第一检测区10a与第一存储区10b相连通，利用质谱系统20对第一存储区10b内的气体成分进行分析并通过压力检测装置对第一安瓿瓶10和真空管路22所构成的第一管道系统内的压力进行检测；根据管道系统与第一安瓿瓶10的第一存储区10b的体积比值以及第一管道系统内的压力计算获取原子气室释放气体的压力以完成原子气室的漏率检测。
应用此种配置方式，提供了一种原子气室的漏率检测方法，该漏率检测方法利用高真空的安瓿瓶对原子气室泄漏的微量气体进行收集，利用安瓿瓶可在高真空下实现内部气体的释放从而利用高精度质谱仪进行气体成分分析以及利用压力检测装置进行压力分析，与现有气室在真空台上利用喷射氦气进行检漏相比检测精度更高，通过时间积累可实现对10-13Pa*m3/S以下漏率的检测，原子气室内为实际工作气体，测量结果与实际情况更接近，且可有针对性地对不同气体成分的泄漏进行分析测量，便于后续气室制作过程中对气体成分的选择和分配。
进一步地，利用本发明所提供的原子气室的漏率检测方法可以实现对不同存储时间的原子气室的泄漏情况进行分析。具体地，通过准备一系列结构形状完全一致的第一安瓿瓶10，每一个第一安瓿瓶10内均放置原子气室，可通过使各个第一安瓿瓶内的原子气室分别存储不同的时间，由此实现对不同存储时间的原子气室的泄漏情况进行分析。
此外，在本发明中，由于安瓿瓶内抽真空后，存放在大气环境下，外界气体会向安瓿瓶内渗漏，因此可通过排除安瓿瓶自身气体渗漏影响以提高检测精度。在本发明中，为了得到精度更高的指定存放时间内原子气室的漏率数据，可在制作内部放置气室的抽真空的第一安瓿瓶10时，同时制作内部无气室的抽真空的第二安瓿瓶，利用同样方法，对两种安瓿瓶进行长期存放后的内部气体成分分析，将第一安瓿瓶10的分析结果去除第二安瓿瓶的分析结果，即可得到排除安瓿瓶在长期存放中自身泄漏的影响，得到精度更高的指定存放时间内气室漏率数据。
具体地，在准备两端开口的第一安瓿瓶10之前，漏率检测方法还包括：准备第二安瓿瓶，第二安瓿瓶与第一安瓿瓶10的结构及材质相同，第二安瓿瓶包括第二瓶体和第二烧结头，第二烧结头设置在第二瓶体的中部，第二安瓿瓶具有第二检测区和第二存储区，第二检测区设置在第二烧结头的一侧，第二存储区设置在第二烧结头的另一侧；将第二安瓿瓶的第二存储区的开口端接入真空系统，通过真空系统对第二安瓿瓶的第二存储区抽真空并对抽真空后的第二安瓿瓶的第二存储区的开口端进行烧结密封；将烧结密封后的第二安瓿瓶存储设定时间；当第二安瓿瓶的存储达到设定时间后，将第二安瓿瓶的第二检测区的开口端接入质谱系统20的真空管路22，在质谱系统20的真空管路22内放置击打装置30；利用质谱系统20对第二安瓿瓶的第二检测区和真空管路22抽真空，当达到设定真空度后，关闭质谱系统20的抽真空功能，开启质谱系统20的质谱分析功能；利用击打装置30对第二烧结头进行击打破碎以使第二检测区与第二存储区相连通，利用质谱系统20对第二存储区内的气体成分进行分析并通过压力检测装置对第二安瓿瓶和真空管路22所构成的第二管道系统内的压力进行检测；根据第二管道系统与第二安瓿瓶的第二存储区的体积比值以及第二管道系统内的压力计算获取第二安瓿瓶的第二存储区的压力；在获取了第一安瓿瓶10的第一存储区10b内的气体成分以及原子气室释放气体的压力之后，漏率检测方法还包括：利用第二安瓿瓶的第二存储区内的气体成分以及第二存储区的压力对第一存储区10b内的气体成分以及原子气室释放气体的压力进行修正以完成原子气室的漏率检测。
进一步地，在本发明中，为了提高漏率检测的精度，防止原子气室外壳及安瓿瓶内外部的灰尘及杂质等影响检测精度，在将原子气室放置在第一安瓿瓶10的第一存储区10b内之前，漏率检测方法还包括：对原子气室的外壳以及安瓿瓶进行清洗，对清洗干净的原子气室的外壳以及安瓿瓶进行烘干。应用此种配置方式，通过对充好工作气体并烧结密封的原子气室的外壳及安瓿瓶清洗干净并烘干，能够极大限度地降低灰尘及其他杂质对后续泄漏气体检测的影响。
此外，在本发明中，为了能够获取原子气室在一段时间后的气体泄漏情况，需要将充好工作气体并烧结密封的原子气室进行储存设定时间。然而，在存储的过程中，空气中漂浮的杂质及灰尘会污染安瓿瓶，因此，为了提高气体漏率的检测精度，在将第一安瓿瓶10的第一检测区10a的开口端接入质谱系统20的真空管路22之前，漏率检测方法还包括：对第一安瓿瓶10进行清洗及烘干。
进一步地，在本发明中，当达到设定存储之间后，为了顺利实现存储区和检测区的连通，以通过质谱系统对气体进行检测，可将击打装置30配置为包括玻璃锤，玻璃锤由玻璃本体和铁芯构成，铁芯设置在玻璃本体内。
在本发明中，利用击打装置30对第一烧结头12进行击打破碎具体包括：在第一安瓿瓶10的第一瓶体11外部通过磁铁靠近击打装置30；移动磁铁以带动击打装置30沿真空管路22运动直至击打装置30移动至第一安瓿瓶10的第一检测区10a上部；移开磁铁以使击打装置30在自身重力下降落并对第一烧结头12进行击打破碎，若第一烧结头12未破碎，利用磁铁以带动击打装置30沿第一安瓿瓶10的第一瓶体11向上移动，当击打装置30到达一定高度后，移开磁铁以使击打装置30在自身重力下降落并对第一烧结头12进行击打，重复上述过程，直至第一烧结头12在击打装置30的作用下破碎。
根据本发明的另一方面，提供了一种原子气室的漏率检测系统，该原子气室的漏率检测系统使用如上所述的漏率检测方法对原子气室的漏率进行检测。该检测系统使用本发明所提供的漏率检测方法检测气体漏率，能够有效利用高真空的安瓿瓶对原子气室泄漏的微量气体进行收集，利用安瓿瓶可在高真空下实现内部气体的释放从而利用高精度质谱仪进行气体成分分析以及利用压力检测装置进行压力分析，与现有气室在真空台上利用喷射氦气进行检漏相比检测精度更高，通过时间积累可实现对10-13Pa*m3/S以下漏率的检测，原子气室内为实际工作气体，测量结果与实际情况更接近，且可有针对性地对不同气体成分的泄漏进行分析测量，便于后续气室制作过程中对气体成分的选择和分配。
进一步地，如图1所示，漏率检测系统包括第一安瓿瓶10、真空系统、质谱系统20、压力检测装置、击打装置30和磁铁，第一安瓿瓶10包括第一瓶体11和第一烧结头12，第一烧结头12设置在第一瓶体11的中部，第一安瓿瓶10具有第一检测区10a和第一存储区10b，第一检测区10a设置在第一烧结头12的一侧，第一存储区10b设置在第一烧结头12的另一侧，第一存储区10b用于放置原子气室；真空系统用于对第一安瓿瓶10的第一存储区10b进行抽真空；质谱系统20包括质谱系统本体21和真空管路22，真空管路22与质谱系统本体21连接，质谱系统20用于对第一安瓿瓶10抽真空以及分析第一安瓿瓶10的第一存储区10b内的气体成分；压力检测装置与真空管路22连接，压力检测装置用于对管道系统内的压力进行检测；击打装置30设置在真空管路22内，击打装置30用于对第一烧结头12进行击打破碎；磁铁用于带动击打装置30运动；其中，初始状态下，原子气室放置在抽真空后的第一安瓿瓶10的第一存储区10b内；检测状态下，磁铁带动击打装置30将第一烧结头12击打破碎，根据质谱系统20分析的第一安瓿瓶10的第一存储区10b内的气体成分以及压力检测装置检测的管道系统内的压力完成原子气室的漏率检测。
在此种配置方式下，该漏率检测系统利用微小漏率的原子气室在长期存放后由于时间的积累，会产生一定量的气体泄漏，利用抽真空处理后的安瓿瓶存放区对密封于其内的气室泄漏的气体进行收集，达到指定存放时间后，将第一安瓿瓶的检测区接入质谱检测系统，对第一管道系统抽到高真空度后，利用系统内的玻璃锤对第一安瓿瓶检测区和存储区交界的烧结头进行真空破碎，使之成为通气孔，并将原子气室泄漏至第一安瓿瓶的存储区的气体释放到质谱系统和压力检测装置，实现对气体成分进行分析和压力检测，并通过质谱系统的体积和第一安瓿瓶存储区的体积比预估释放气体压力。
进一步地，在本发明中，为了得到精度更高的指定存放时间内原子气室的漏率数据，可在制作内部放置气室的抽真空的第一安瓿瓶10时，同时制作内部无气室的抽真空的第二安瓿瓶，利用同样方法，对两种安瓿瓶进行长期存放后的内部气体成分分析，并第一安瓿瓶10的分析结果去除第二安瓿瓶的分析结果，即可得到排除安瓿瓶在长期存放中自身泄漏的影响，得到精度更高的指定存放时间内气室漏率数据。具体地，漏率检测系统还包括第二安瓿瓶，第二安瓿瓶包括第二瓶体和第二烧结头，第二烧结头设置在第二瓶体的中部，第二安瓿瓶具有第二检测区和第二存储区，第二检测区设置在第二烧结头的一侧，第二存储区设置在第二烧结头的另一侧，第二安瓿瓶可选择地与真空系统、质谱系统20以及压力检测装置连接。
为了对本发明有进一步地了解，下面结合图1对本发明所提供的原子气室的漏率检测系统和方法进行详细说明。
如图1所示，根据本发明的具体实施例提供了一种原子气室的漏率检测系统，该漏率检测系统包括第一安瓿瓶10、真空系统、质谱系统20、压力检测装置、击打装置30和磁铁，第一安瓿瓶10包括第一瓶体11和第一烧结头12，第一烧结头12设置在第一瓶体11的中部，第一安瓿瓶10具有第一检测区10a和第一存储区10b，第一检测区10a设置在第一烧结头12的一侧，第一存储区10b设置在第一烧结头12的另一侧，第一存储区10b用于放置原子气室；真空系统用于对第一安瓿瓶10的第一存储区10b进行抽真空；质谱系统20包括质谱系统本体21和真空管路22，真空管路22与质谱系统本体21连接，质谱系统20用于对第一安瓿瓶10抽真空以及分析第一安瓿瓶10的第一存储区10b内的气体成分；压力检测装置与真空管路22连接，压力检测装置用于对管道系统内的压力进行检测；击打装置30设置在真空管路22内，击打装置30用于对第一烧结头12进行击打破碎；磁铁用于带动击打装置30运动；其中，初始状态下，原子气室放置在抽真空后的第一安瓿瓶10的第一存储区10b内；检测状态下，磁铁带动击打装置30将第一烧结头12击打破碎，根据质谱系统20分析的第一安瓿瓶10的第一存储区10b内的气体成分以及压力检测装置检测的管道系统内的压力完成原子气室的漏率检测。
具体地，使用本实施例提供的漏率监测系统进行泄漏气体检测包括如下步骤。
步骤一，准备两端开口的第一安瓿瓶10。
步骤二，对充好工作气体并烧结密封的原子气室的外壳以及第一安瓿瓶10进行清洗，对清洗干净的原子气室的外壳以及第一安瓿瓶10瓶进行烘干。
步骤三，将洁净后的原子气室放置在第一安瓿瓶10的第一存储区10b内；将第一安瓿瓶10的第一存储区10b的开口端通过玻璃烧结接入真空系统，通过真空系统对第一安瓿瓶10的第一存储区10b抽真空，真空度达到10-7Pa时即对抽真空后的第一安瓿瓶10的第一存储区10b的开口端进行烧结密封下台。
步骤四，将烧结密封后的含有微小原子气室的第一安瓿瓶10进行常温或高温存储设定时间，在本实施例中，对第一安瓿瓶进行常温6个月的存储。
步骤五，当第一安瓿瓶10的存储达到设定时间后(根据使用单位存储需求确定，可通过高温存储进行加速)，对原子气室的外壳以及第一安瓿瓶整体进行清洗，对清洗干净的原子气室的外壳以及第一安瓿瓶进行烘干0.5h。
步骤六，将第一安瓿瓶10的第一检测区10a的开口端接入质谱系统20的真空管路22，接入操作通过玻璃烧结实现，管路连接如图1所示。在管路连接的过程中，在质谱系统20的真空管路22内放置内部包裹铁芯的玻璃锤。除了质谱系统20外，其他部分均为玻璃材质。
步骤七，利用质谱系统20对第一安瓿瓶10的第一检测区10a和真空管路22抽真空，当真空度达到10-7Pa后，关闭质谱系统20的抽真空功能，开启质谱系统20的质谱分析功能。
步骤八，利用真空管路22内预先置入的内部包裹铁芯的玻璃锤对第一安瓿瓶10的检测区和存储区交界的第一烧结头12进行真空击打破碎以使第一烧结头处变为通气孔，进而将第一检测区10a与第一存储区10b相连通(玻璃锤内含铁芯，移动过程通过在真空管路22外手持磁铁控制)，此时原子气室泄漏至第一安瓿瓶的存储区的气体释放到质谱系统20，利用质谱系统20对第一存储区10b内的气体成分进行分析并通过压力检测装置对第一安瓿瓶10和真空管路22所构成的第一管道系统内的压力进行检测。
步骤九，根据管道系统与第一安瓿瓶10的第一存储区10b的体积比值以及第一管道系统内的压力计算获取原子气室释放气体的压力以完成原子气室的漏率检测。
综上所述，本发明提供了一种原子气室的漏率检测方法，该方法利用高真空的安瓿瓶对原子气室泄漏的微量气体进行收集，利用安瓿瓶可在高真空下实现内部气体的释放从而利用高精度质谱仪进行气体成分分析以及利用压力检测装置进行压力分析，与现有气室在真空台上利用喷射氦气进行检漏相比检测精度更高，通过时间积累可实现对10-13Pa*m3/S以下漏率的检测，原子气室内为实际工作气体，测量结果与实际情况更接近，且可有针对性地对不同气体成分的泄漏进行分析测量，便于后续气室制作过程中对气体成分的选择和分配。因此，本发明所提供的漏率检测方法可实现对微小原子气室不同成分气体泄漏情况的准确测量，从而预测原子气室的工作寿命。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种原子气室的漏率检测方法，其特征在于，所述原子气室的漏率检测方法包括：
准备两端开口的第一安瓿瓶(10)，所述第一安瓿瓶(10)包括第一瓶体(11)和第一烧结头(12)，所述第一烧结头(12)设置在所述第一瓶体(11)的中部，所述第一安瓿瓶(10)具有第一检测区(10a)和第一存储区(10b)，所述第一检测区(10a)设置在所述第一烧结头(12)的一侧，所述第一存储区(10b)设置在所述第一烧结头(12)的另一侧；
将原子气室放置在所述第一安瓿瓶(10)的第一存储区(10b)内；
将所述第一安瓿瓶(10)的第一存储区(10b)的开口端接入真空系统，通过所述真空系统对所述第一安瓿瓶(10)的第一存储区(10b)抽真空并对抽真空后的所述第一安瓿瓶(10)的第一存储区(10b)的开口端进行烧结密封；
将烧结密封后的所述第一安瓿瓶(10)存储设定时间；
当所述第一安瓿瓶(10)的存储达到设定时间后，将所述第一安瓿瓶(10)的第一检测区(10a)的开口端接入质谱系统(20)的真空管路(22)，在所述质谱系统(20)的真空管路(22)内放置击打装置(30)；
利用所述质谱系统(20)对所述第一安瓿瓶(10)的第一检测区(10a)和所述真空管路(22)抽真空，当达到设定真空度后，关闭所述质谱系统(20)的抽真空功能，开启所述质谱系统(20)的质谱分析功能；
利用所述击打装置(30)对所述第一烧结头(12)进行击打破碎以使所述第一检测区(10a)与所述第一存储区(10b)相连通，利用所述质谱系统(20)对所述第一存储区(10b)内的气体成分进行分析并通过压力检测装置对第一安瓿瓶(10)和真空管路(22)所构成的第一管道系统内的压力进行检测；
根据所述第一管道系统与所述第一安瓿瓶(10)的第一存储区(10b)的体积比值以及所述第一管道系统内的压力计算获取原子气室释放气体的压力以完成原子气室的漏率检测。
2.根据权利要求1所述的原子气室的漏率检测方法，其特征在于，在准备两端开口的第一安瓿瓶(10)之前，所述漏率检测方法还包括：
准备第二安瓿瓶，所述第二安瓿瓶与所述第一安瓿瓶(10)的结构及材质相同，所述第二安瓿瓶包括第二瓶体和第二烧结头，所述第二烧结头设置在所述第二瓶体的中部，所述第二安瓿瓶具有第二检测区和第二存储区，所述第二检测区设置在所述第二烧结头的一侧，所述第二存储区设置在所述第二烧结头的另一侧；
将所述第二安瓿瓶的第二存储区的开口端接入真空系统，通过所述真空系统对所述第二安瓿瓶的第二存储区抽真空并对抽真空后的所述第二安瓿瓶的第二存储区的开口端进行烧结密封；
将烧结密封后的所述第二安瓿瓶存储设定时间；
当所述第二安瓿瓶的存储达到设定时间后，将所述第二安瓿瓶的第二检测区的开口端接入质谱系统(20)的真空管路(22)，在所述质谱系统(20)的真空管路(22)内放置击打装置(30)；利用所述质谱系统(20)对所述第二安瓿瓶的第二检测区和所述真空管路(22)抽真空，当达到设定真空度后，关闭所述质谱系统(20)的抽真空功能，开启所述质谱系统(20)的质谱分析功能；
利用所述击打装置(30)对所述第二烧结头进行击打破碎以使所述第二检测区与所述第二存储区相连通，利用所述质谱系统(20)对所述第二存储区内的气体成分进行分析并通过压力检测装置对第二安瓿瓶和真空管路(22)所构成的第二管道系统内的压力进行检测；
根据第二管道系统与所述第二安瓿瓶的第二存储区的体积比值以及所述第二管道系统内的压力计算获取所述第二安瓿瓶的第二存储区的压力；
在获取了第一安瓿瓶(10)的第一存储区(10b)内的气体成分以及原子气室释放气体的压力之后，所述漏率检测方法还包括：利用所述第二安瓿瓶的第二存储区内的气体成分以及所述第二存储区的压力对所述第一存储区(10b)内的气体成分以及所述原子气室释放气体的压力进行修正以完成所述原子气室的漏率检测。
3.根据权利要求1所述的原子气室的漏率检测方法，其特征在于，在将原子气室放置在所述第一安瓿瓶(10)的第一存储区(10b)内之前，所述漏率检测方法还包括：对原子气室的外壳以及所述第一安瓿瓶(10)进行清洗，对清洗干净的所述原子气室的外壳以及所述第一安瓿瓶(10)进行烘干。
4.根据权利要求1或2所述的原子气室的漏率检测方法，其特征在于，在将所述第一安瓿瓶(10)的第一检测区(10a)的开口端接入质谱系统(20)的真空管路(22)之前，所述漏率检测方法还包括：对所述第一安瓿瓶(10)进行清洗及烘干。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的原子气室的漏率检测方法，其特征在于，所述击打装置(30)包括玻璃锤，所述玻璃锤由玻璃本体和铁芯构成，所述铁芯设置在所述玻璃本体内。
6.根据权利要求5所述的原子气室的漏率检测方法，其特征在于，利用所述击打装置(30)对所述第一烧结头(12)进行击打破碎具体包括：
在所述第一安瓿瓶(10)的第一瓶体(11)外部通过磁铁靠近所述击打装置(30)；
移动磁铁以带动所述击打装置(30)沿真空管路(22)运动直至所述击打装置(30)移动至所述第一安瓿瓶(10)的第一检测区(10a)上部；
移开磁铁以使所述击打装置(30)在自身重力下降落并对所述第一烧结头(12)进行击打破碎，若所述第一烧结头(12)未破碎，利用磁铁以带动所述击打装置(30)沿所述第一安瓿瓶(10)的第一瓶体(11)向上移动，当所述击打装置(30)到达一定高度后，移开磁铁以使所述击打装置(30)在自身重力下降落并对所述第一烧结头(12)进行击打，重复上述过程，直至所述第一烧结头(12)在所述击打装置(30)的作用下破碎。
7.一种原子气室的漏率检测系统，其特征在于，所述原子气室的漏率检测系统使用如权利要求1至6中任一项所述的漏率检测方法对原子气室的漏率进行检测。
8.根据权利要求7所述的原子气室的漏率检测系统，其特征在于，所述漏率检测系统包括：
第一安瓿瓶(10)，所述第一安瓿瓶(10)包括第一瓶体(11)和第一烧结头(12)，所述第一烧结头(12)设置在所述第一瓶体(11)的中部，所述第一安瓿瓶(10)具有第一检测区(10a)和第一存储区(10b)，所述第一检测区(10a)设置在所述第一烧结头(12)的一侧，所述第一存储区(10b)设置在所述第一烧结头(12)的另一侧，所述第一存储区(10b)用于放置原子气室；
真空系统，所述真空系统用于对所述第一安瓿瓶(10)的第一存储区(10b)进行抽真空；
质谱系统(20)，所述质谱系统(20)包括质谱系统本体(21)和真空管路(22)，所述真空管路(22)与所述质谱系统本体(21)连接，所述质谱系统(20)用于对所述第一安瓿瓶(10)抽真空以及分析所述第一安瓿瓶(10)的第一存储区(10b)内的气体成分；
压力检测装置，所述压力检测装置与所述真空管路(22)连接，所述压力检测装置用于对管道系统内的压力进行检测；
击打装置(30)，所述击打装置(30)设置在所述真空管路(22)内，所述击打装置(30)用于对所述第一烧结头(12)进行击打破碎；
磁铁，所述磁铁用于带动所述击打装置(30)运动；
其中，初始状态下，原子气室放置在抽真空后的所述第一安瓿瓶(10)的第一存储区(10b)内；检测状态下，所述磁铁带动击打装置(30)将所述第一烧结头(12)击打破碎，根据所述质谱系统(20)分析的所述第一安瓿瓶(10)的第一存储区(10b)内的气体成分以及所述压力检测装置检测的管道系统内的压力完成原子气室的漏率检测。
9.根据权利要求8所述的原子气室的漏率检测系统，其特征在于，所述漏率检测系统还包括第二安瓿瓶，所述第二安瓿瓶包括第二瓶体和第二烧结头，所述第二烧结头设置在所述第二瓶体的中部，所述第二安瓿瓶具有第二检测区和第二存储区，所述第二检测区设置在所述第二烧结头的一侧，所述第二存储区设置在所述第二烧结头的另一侧，所述第二安瓿瓶可选择地与所述真空系统、所述质谱系统(20)以及所述压力检测装置连接。
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