氦质谱检漏仪介绍
氦质谱仪背压检漏方法_概述及解释说明
氦质谱仪背压检漏方法概述及解释说明1. 引言1.1 概述氦质谱仪背压检漏方法是一种常用的无损检测方法，用于检测工业设备及管道系统中可能存在的泄露点。
该方法通过利用氦气的特殊物理性质和气体流动原理，实现对泄漏点进行准确、快速的定位和评估。
背压检漏方法具有非侵入性、高灵敏度和自动化程度高等优势，在工业领域得到了广泛应用。
1.2 文章结构本文将围绕氦质谱仪背压检漏方法展开详细论述，文章结构包括引言、背压检漏方法的原理、背压检漏方法的步骤与实施、背压检漏结果分析与评估以及结论与展望等部分。
首先介绍了本文的概述和目的，然后详细解释了背压检漏方法相关的原理，并探讨其在不同领域中的应用优势。
接下来，阐述了使用该方法进行检测时所需进行的准备工作和步骤，并提供了数据分析与处理方法。
最后，对测试结果进行评估和解读，并分析存在的误差，并提出改进措施。
文章最后总结了本次研究的主要成果，并提出了未来进一步研究的方向。
1.3 目的本文旨在全面概述氦质谱仪背压检漏方法，介绍其原理、优势和应用领域，详细阐述该方法的步骤与实施过程，并提供相关数据分析与处理方法。
同时，通过对实验结果的评估与解读，发现存在的误差并提出改进措施。
通过对氦质谱仪背压检漏方法进行深入研究和分析，期望为工程技术领域中泄漏点检测及预防提供参考和指导，并为后续研究提供基础依据。
2. 背压检漏方法的原理:2.1 氦质谱仪背压检漏原理:氦质谱仪背压检漏是一种常用的方法，该方法基于气体分子的运动特性和质谱检测技术，通过检测目标物体表面的潜在泄漏点来实现泄漏检测。
其原理可以简要概括为以下几个步骤。
首先，将高纯度的氦气作为探测介质注入已密封的被测试系统或设备内部。
由于氦气分子具有很小的尺寸和较高的扩散性能，在目标物体出现泄露时，氦气会从泄漏点逸出到周围环境中。
接下来，使用一个质谱仪进行监测和分析。
质谱仪内部设置了一个称为“零背景样品”的容器，其中充满了监测过程中未受外部干扰影响而得到平衡状态的环境空气样品。
莱宝氦质谱检漏仪安全操作及保养规程
莱宝氦质谱检漏仪安全操作及保养规程前言氦质谱检漏仪是一种专用仪器，通常用于检测空调、制冷、热泵、气体管道等设备中的气体泄漏。
为了保证仪器的正常使用，必须遵守安全操作和保养规程。
安全操作规程1. 电源使用1.必须使用符合国家电器安全标准的电源插座和电源线。
2.使用前请检查电源插座和电源线是否正常，有无明显损坏，如有请维修或更换。
3.在使用前请检查电源开关是否处于关闭状态，插上电源后再打开电源开关。
2. 氦气瓶使用1.使用纯度不低于99.999%的高纯氦气瓶。
2.在更换氦气瓶前，请先关闭氦气阀门并松开压力骤降阀。
3.氦气瓶接口必须与检漏仪氦气接口相配合。
4.操作过程中请勿将氦气瓶倒置或撞击，以免造成氦气瓶破损和人员伤害。
3. 操作步骤1.氦气瓶、检漏仪和被测物体需地面接地，以便及时排除漏电隐患。
2.打开氦气瓶阀门，将氦气通入被测物体内，待设备通气达到平衡稳定后开始测试。
3.在测试过程中，请不要让检漏仪接触到高温、电磁场等干扰源。
4.测试完成后，请先关闭氦气阀门，然后再关闭检漏仪电源开关。
4. 安全注意事项1.在操作中请勿随意拆开检漏仪结构件，以免损坏仪器和被测物体。
2.在操作过程中如发现异响、漏气等异常现象，请及时停止测试并进行检查和维护。
3.在使用结束后及时将氦气瓶关闭，以避免氦气泄漏。
保养规程1. 操作说明1.请勿在高温、潮湿的环境下使用，以免影响仪器使用寿命。
2.长时间不使用的检漏仪，请将氦气瓶关闭，并清理仪器外壳和检漏仪氦气接口处的灰尘和杂物。
3.清理时请勿使用酒精、汽油等易燃、易爆物品。
4.请勿将检漏仪存放在阳光直射的地方，以免导致仪器老化。
2. 维护保养1.每次使用后请检查仪器是否正常运作，如有问题请立即维修。
2.请勿在不清楚情况下进行仪器拆卸、更换零件等维修工作，请联系专业人员进行维修。
3.定期更换氦气瓶，避免氦气泄漏和使用效果下降。
4.定期检查电源插座和电源线是否损坏，保证电源的正常供电。
氦质谱检漏仪使用说明资料
加压罐压氦装置
图2 加压罐压氦装置的外部接通顺序： 写出设备外部条件的接通先后 顺序，操作方法，具体的参数等。 1、把加压罐、电阻真空计、真空泵、氦气瓶按要求连接。 2、检查加压罐的密封圈是否有损害， 加压罐进出阀门是否关闭不了； 真空泵是否有足够的泵油， 气镇阀旋钮是否处在关闭的位置； 氦气瓶 减压阀是否漏气现象。 3、确认所有应该注意的事项没有问题之后可以接电源通电。 重氟油粗检
图3 1、 查看温度检测线路和加热板线路没有破损。
2、 在油箱中加入适量的重氟油 3、 插上电源线，设定重氟油的温度进行加热处理，打开照明灯。
当温度达到要求即可用来粗检产品。 四、详细操作 启动检漏仪 1、 连接电源插头，打开检漏仪开关。 2、 机械泵开始启动。 3、 面板上的指示灯亮。 4、 液晶屏（ LCD ）显示如下信息：
化。如果在报废点之内则说明密封性合格， 如若有报警声响则说明该 点密封性不合格需要返修。 4、组件检完之后再按下检漏按钮当待机按钮灯亮之后即可取下组件。 (二)全检（背压法） 1、由于组件在加压罐和检漏盒中会受到一定的压力冲击，因此要用 一张无尘纸包裹住组件以免碰伤和组件内部元件受到冲击。 2、全检是要把产品先放在充满氦气的加压罐中施加绝对压力 0.2Mpa 的压力加压 4h。 加压罐装置如下图所示：
氦质谱检漏仪使用说明书
资产编号：
一、设备组成及工谱检漏仪
重氟油粗检装置 检漏盒
检漏托盘 氦气喷抢
型号： ZQJ-542
双级旋片真空泵 电阻真空计 氦气瓶
2、设备工作原理 检漏仪内部组成：氦质谱检漏仪主要由分子泵、质谱室、组合阀体， 机械泵以及控制电路板等组成。 检漏仪的工作原理： 氦质谱检漏仪是根据质谱仪学原理， 用氦气作为 搜索气体制成的气密性检测仪器。 ZQJ-542 检漏仪采用 180 度磁偏转质谱室， 钨制灯丝发射出来的电子 经过加速进入离化室， 在离化室内与残余气体分子和经被检件漏孔进 入离化室的氦气互相碰撞使其电离成正离子， 这些离子在加速电场作 用下进入磁场，由于洛伦兹力作用产生偏转，由于不同质量数（ m/e） 的离子其偏转半径不同， 这样就将不同的离子分离开了。 由于磁场参
氦质谱检漏仪介绍
氦质谱检漏仪介绍氦质谱检漏仪是一种常用于检测物体或容器中微小气体泄漏的仪器。
它利用氦气敏感探测器对氦气的敏感性，通过抽取被检测物体周围的空气，将其与氦气混合，然后通过质谱分析仪检测出氦气的存在与否，从而判断是否存在泄漏情况。
下面将对氦质谱检漏仪的结构、原理、应用以及发展进行详细介绍。
氦质谱检漏仪通常由以下几个主要部分组成：真空泵、氦气瓶、混合器、抽取枪、氦质谱分析仪等。
其中真空泵用于产生真空环境，氦气瓶提供检漏所需的氦气，混合器用于将抽取到的环境气体与氦气按一定比例混合，抽取枪用于采集环境气体，氦质谱分析仪则用于检测氦气的存在与否。
氦质谱检漏仪的工作原理基于质谱分析原理。
质谱分析是一种利用粒子的质量和电荷特性进行分析的方法。
在氦质谱检漏仪中，当空气中存在氦气时，抽取到的气体与氦气混合，形成气体的混合物。
然后，混合气体通过抽取枪注入氦质谱分析仪中。
在氦质谱分析仪中，首先将混合气体进行加热，使其分子激发产生离子。
随后，这些离子会经过一系列的分离、加速和扩散过程，最终进入质谱仪器。
在质谱仪器中，离子根据其质量-电荷比进行分离，并通过相应的检测器进行检测。
如果氦气存在泄漏，会在质谱谱图上显示出特定的峰值信号，以证明泄漏现象的发生。
氦质谱检漏仪具有广泛的应用领域。
首先，在工业生产中，氦质谱检漏仪可用于检测各种设备和容器中的气体泄漏情况，如石化、化工、制药等行业。
其次，在航空航天领域，氦质谱检漏仪可用于飞机、航天器和卫星等设备的泄漏检测，以保证其安全性和可靠性。
此外，在科学研究领域，氦质谱检漏仪也可用于实验室中的气体泄漏检测。
随着科学技术的发展，氦质谱检漏仪也在不断改进和发展。
现代氦质谱检漏仪结构更加紧凑，体积更小，使用更方便。
同时，新型的氦气敏感探测器被开发出来，使得氦质谱检漏仪的灵敏度和可靠性得到提高。
此外，一些高级氦质谱检漏仪还配备了数据记录和分析系统，以提供更精确和可视化的泄漏检测结果。
总之，氦质谱检漏仪是一种用于检测物体或容器中微小气体泄漏的仪器。
氦质谱检漏仪基本原理简介
氦质谱检漏仪基本原理简介氦质谱检漏仪是用氦气为示漏气体的专门用于检漏的仪器，它具有性能稳定、灵敏度高的特点。
是真空检漏技术中灵敏度最高，用得最普遍的检漏仪器。
氦质谱检漏仪是磁偏转型的质谱分析计。
单级磁偏转型仪器灵敏度为lO-9～10-12Pam3／s，广泛地用于各种真空系统及零部件的检漏。
双级串联磁偏转型仪器与单级磁偏转型仪器相比较，本底噪声显著减小．其灵敏度可达10-14～10-15Pam3／s，适用于超高真空系统、零部件及元器件的检漏。
逆流氦质谱检漏仪改变了常规型仪器的结构布局，被检件置于检漏仪主抽泵的前级部位，因此具有可在高压力下检漏、不用液氮及质谱室污染小等特点．适用于大漏率、真空卫生较差的真空系统的检漏，其灵敏度可达10-12Pam3／s。
(1)工作原理与结构氦质谱检漏仪由离子源、分析器、收集器、冷阴极电离规组成的质谱室和抽气系统及电气部分等组成。
①单级磁偏转型氦质谱检漏仪现以HZJ—l型仪器为例．介绍单级磁偏转型氦质谱检漏仪。
在质谱室内有：由灯丝、离化室、离子加速极组成离子源；由外加均匀磁场、挡板及出口缝隙组成分析器；由抑制栅、收集极及高阻组成收集器；第一级放大静电计管和冷阴极电离规。
在离化室N内，气体电离成正离子，在电场作用下离子聚焦成束。
并在加速电压作用下以一定的速度经过加速极S1的缝隙进入分析器。
在均匀磁场的作用下，具有一定速度的离子将按圆形轨迹运动，其偏转半径可计算。
可见，当B和U为定值时，不同质荷比me-1的离子束的偏转半径R不同。
仪器的B和R是固定的，调节加速电压U使氦离子束恰好通过出口缝隙S2，到达收集器D，形成离子流并由放大器放大。
使其由输出表和音响指示反映出来；而不同于氦质荷比的离子束[(me-1)1(me-1)3]因其偏转半径与仪器的R值不同无法通过出口缝隙S2，所以被分离出来。
(me-1)2=4，即He+的质荷比，除He+之外，C卅很少，可忽略。
②双级串联磁偏转型氦质谱检漏仪由于两次分析，减少了非氦离子到达收集器的机率。
氦质谱检漏仪原理及使用方法及相关介绍
仪器结构
ZhP--30型氦质谱检漏仪由四部分组成 。
真空系统 质谱管 电子学电路 机架
仪器结构图：
真空系统
真空科学发展的历史回顾
人们或许是受翻译国外书刊的影响，通常在回顾真空科 学发展史时，常常误认为1643年托里析利的压力实验和 1650年葛利克发明抽气机是对真空这一现象的最早发现 ，其实早在公元前六世纪我国在冶铁技术中即采用了风 箱鼓风法，那时称风箱为“鞲鞴”。战国时期“老子道 德经”一书说“鞲鞴”是虏而不屈、动而愈出”，这是 利用真空吸气原理的有记载的描述。而欧州到十六世纪 才发明这种设备。因此在我们回顾真空科学发展历程时 ，是不应当忘记我们的祖先、对人类在早期发展真空技 术所做出的贡献。
利用氦质谱检漏仪进行检漏
的方法有：喷吹法、氦罩法
、吸枪法、背压法、辅助真 空系统法等。
检漏的目的是确定被检件漏孔的位置和 漏率，这些目的是通过采用一些标准的 检漏方法实现的。采用什么方法要视被 检件的结构、检漏的经济效益及检漏系 统的性质来决定。根据不同的检漏目的 ，基本有以下几种检漏方法：
1.喷吹法
二 、 真空及其应用
真空的含义
在真空科学中，真空的含义是指在给 定的空间内低于一个大气压力的气体 状态。人们通常把这种稀薄的气体状 态称为真空状况。
不同 真空状态下的真空工艺
技术
随着气态空间中气体分子 密度的减小，气体的物理性质 发生了明显的变化，人们就是基 于气体性质的这一变化 ，在不同的 真空状态下、应用各种不同的真空工艺、达 到为生产及科学研究服务的目的 。 目前 ， 可以说 ， 从每平方厘米表面上有上百个电子元件的超大规模集成 电路的制造，到几公里长的大型加 速器的运转，从民用 装饰品的生产到受控核聚变、人造卫 星、航天飞机的问 世，都与真空工艺技术密切相关。不同真空状态下 所引 发出来的各种真空 工艺技术的应用概况如下表 所示。
氦质谱检漏仪
氦质谱检漏仪氦质谱检漏仪是一种高灵敏度的真空检漏仪器。
它利用氦原子的高能级和低分子量等特点，在真空环境中检测微小气体泄漏。
本文将介绍氦质谱检漏仪的工作原理、优缺点及常见应用领域。
工作原理氦质谱检漏仪的基本组成部分包括真空系统、氦质谱分析仪、真空泵以及紫外灯等。
检测时，将氦气注入被检测物体或系统中，通过真空泵将环境气体抽出，产生真空环境，并在系统中形成一定压力差。
若系统发生泄漏，则氦气会从泄漏口进入真空压强下的氦质谱仪，引起质谱峰的变化。
因为氦气原子是一种极小的气体分子，其分子尺寸极小，不易被阻挡，且在百万分之几的大气压下就可以被检测，非常适用于微漏检测。
氦质谱检漏仪的工作原理类似于质谱仪，利用电离原理将氦气分离出来，并通过检测其质子数来判断氦气在不同的电场下形成的质谱峰。
一般来说，氦质谱分析仪可以分为四个部分：离子源、质量分析器、检测器和信号处理器。
离子源主要用于将氦气电离，形成离子束；质量分析器则用于对质子数进行分析和筛选；检测器则用于检测质谱峰的信号，并将信号传输给信号处理器进行其他处理。
优缺点作为一种高灵敏度的检测仪器，氦质谱检漏仪具有很多优点。
其中最为突出的就是其高灵敏度。
氦气本身具有极小的分子尺寸和分子量，能够通过被检测物体的微小孔隙和裂缝进行检测，避免了漏检的情况。
同时，氦质谱检漏仪也具有非常快的检测速度，可以在数分钟内检测出无法被其他检测仪器检测出来的极小泄漏。
不过，氦质谱检漏仪也存在一些缺点。
首先，操作过程比较复杂，需要一定的专业知识和技能。
其次，氦气本身是一种昂贵的气体，使用成本较高。
此外，由于氦质谱检漏仪的检测灵敏度很高，所检测到的气体未必都属于实际泄漏物体，还有一部分可能是系统内气体残留或者室内空气的微量背景气体，需要加以区分。
应用领域氦质谱检漏仪的应用领域非常广泛。
它可以用于各种机械设备和器具、实验室设备以及化工厂、制药厂等行业中对空气渗入的检测。
主要应用领域包括：1.制造业和工业生产，如汽车、飞机、半导体、航天、军工、电器、医疗设备等领域。
氦质谱检漏仪原理
氦质谱检漏仪原理
氦质谱检漏仪，也称氦检漏仪，是一款非常先进的检测仪，能够使用氦原子检测空气中的漏洞。
它利用氦原子的独特物理性质，能够准确、深入、安全地检测出漏洞。
氦质谱检漏仪是根据空气漏率（AL）检测技术开发的，它是一种将空气速度、体积和密度相结合的技术，在检测和监测空气漏率时非常有效。
氦质谱检漏仪的工作原理是通过将氦原子引入测试介质中来检
测空气漏洞，氦原子具有非常低的气体密度，因此它能够准确地检测出空气中的漏洞。
氦质谱检漏仪的优势在于它能够在极低的气压下精确地测量空气漏率，由于其特殊的物理性质，可以在普通的环境中检测出极小的空气泄漏。
氦质谱检漏仪系统由三部分组成，分别是氦检测仪、氦检测探头和氦检测软件，其中氦检测仪是系统最重要的一部分，它是系统的灵魂，需要协调多个组件完成整个检测过程。
氦检测仪放入一定数量的氦原子，然后通过通信线将氦原子引导至探头，当探头检测到有漏洞时，就会将数据传输回氦检测仪，氦检测仪再将数据传输给氦检测软件，氦检测软件会将数据记录在内部，并通过图形界面展示出来，实时显示出有漏洞的地方，以及漏洞大小等信息。
氦质谱检漏仪在工业生产和科研领域有着重要的作用，它可以用于工业汽车及船舶的质量检测，以及飞机、太空船和其他航空结构的维护和检测。
同样也可以用于家用电器，液压系统等设备的泄漏检测，以及电子系统的密封性检测，帮助企业检测产品的质量，减少由于漏
洞造成的损失。
总之，氦质谱检漏仪非常准确，高效，安全，它能够在极低压力检测出极小的空气泄漏，有效地预防了漏洞造成的损失。
它在许多工业领域中都有着广泛的应用，为企业提供了更高效、更先进的检测仪器。
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为什么要讨论气密性 ?
Î 使用寿命 Î 安全上的考虑 Î 实验的质量 Î 环境法规 Î 全球通用的质量标准 Î 最终用户信任产品质量 Î 再现实验条件
Griegel 2004 10 05
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真空在工业领域的应用：
氦质谱检漏仪
Griegel 2004 10 05
2005
Alain Nicoloso Leybold Vacuum GmbH
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什么是“漏” ?
A
B
Î 质量在两个位置之间发生了转移 Î 检漏通常是指气体的转移
PA
PB
Î 定义气体的量时需要什么 ?
Griegel 2004 10 05
Ø ≈ 0,3µm
Ø ≈ 0,03µm Ø ≈ 1,0 nm
Griegel 2004 10 05
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多好才算是气密的 ?
在∆p = 1013 mbar时的直径和漏率关系：
如何定义气密性 ?
Î 样品的实际检漏 Î 经验 Î 根据实验要求来计算可容许的漏率 Î 开发人员的观察（应当非常好、难以实现)
Griegel 2004 10 05
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Griegel 2004 10 05
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mbar l/s是什么意思 ?
PVac
pressur e
qL
体积：1升
Griegel 2004 10 05
什么才是气体的量 ?
10升气体 ?
10升气体?
Griegel 2004 10 05
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什么才是气体的量 ?
为了描述一种流体的量，只需要指定体积就 可以了
“漏”的种类以及发生的场合
永久连接造成的“漏”
qL
Griegel 2004 10 05
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“漏”的种类以及发生的场合
虚漏,孔穴
而对于气体来说，还需要指定气压
Griegel 2004 10 05
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什么才是气体的量 ?
Q = p ⋅V
Q = 气体的量 p = 气压 V = 气体的体积
leak diameter
1,0 cm 1,0 mm 0,1 mm 0,01 mm 1,0 µm 0,1 µm 0,01 µm 1 nm
1,0 Angström
leak rate in mbarl/s
10+4 10+2 100 (= 1) 10-2 10-4 10-6 10-8 10-10 10-12 (sensitivity limit of all Helium leak detectors)
Ventil AUF
Pumpzeit
Ventil ZU
真空泵
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mbar l/s是什么意思 ?
Pressure rise in mbar
mbar l/s是什么意思 ?
体积：1升
qL
qL = 1,0*如果漏率
为1.0*10-6 mbar l/s，那
么气压要上升1 mbar需
要多长的时间？
qL=
∆p ∆t
⋅V
结果
tA = 1.000.000 s or tA = 11,5 d
Griegel 2004 10 05
目录
ß 为什么使用氦进行检漏？什么才是气密的？ ß 如何进行检漏？ - 氦检漏基础 ß 氦质谱检漏仪的原理 ß 检漏的方法
Griegel 2004 10 05
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什么才是气体的量 ?
首先：10升水 ?
10升水
Griegel 2004 10 05
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产品的一般要求
Î 辐射阀 Î 蒸发面板 Î 冷却管 Î 高压开关 (SF6) Î 食品包装 Î 液力变矩器
1,0 x 10-4 mbar•l/s 0,25 g/a R134a 0,5 – 1,5 g/a R134a 30年损失1%的气体 1,0 x 10-4 - 1,0 x 10-6 mbar•l/s 1,0 x 10-3 mbar•l/s
„absolutely tight“
dropping sweating
technically
leakrate in mbarl /s
<1,0·10-2 <1,0·10-3
<1,0·10-4
<1,0·10-5
particle sizes
Ø ≈ 1µm Ø ≈ 0,5-1µm, 2-10µm long
<1,0·10-6 <1,0·10-8 <1,0·10-10 <1,0·10-7 <1,0·10-10
Griegel 2004 10 05
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经典检漏方法
Griegel 2004 10 05
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qL
体积：1升
qL = 1 mbar•l/s?
PVac
14 13 12 11 10 9 8 7
∆1mbar 6 5 4 3 2 1 0 0123
∆1sec. 45678
9 11 12 13 14 time in sec.
Griegel 2004 10 05
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什么才是气密的?
Î 为什么要保证气密性 ? Î 如何测量气密性 ? Î 多好才能算是气密的 ? Î 经典范围 Î 通常使用到的属性 Î 产品的一般要求
Griegel 2004 10 05
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“漏”的种类以及发生的场合
渗透漏
=
qL
Griegel 2004 10 05
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mbar l/s是什么意思 ?
qL
=
dQ dt
=
d dt
(p ⋅V )
=
d dt
p ⋅V
≈
∆p ⋅V ∆t
qL
=
∆p ∆t
⋅V
Griegel 2004 10 05
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漏率的单位
Î sccm; sccs gas Î g/a Î 气泡/分钟 Î 单位时间内的气压变化± ∆p in ∆t Î mbar•l/s, Pa• m3/s Î cm3/s 流体