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Leak Test e Microforatura Laser


Nessun dispositivo o sistema potrà mai essere assolutamente a tenuta e non è necessario che lo sia. L’essenziale è che il tasso di perdita debba essere sufficientemente basso tale per cui i parametri di:

  • pressione di esercizio richiesta
  • equilibrio del gas
  • pressione finale nella camera 

non vengano influenzati. Ne consegue che i requisiti relativi alla tenuta di gas di un apparecchio diventano più severi minore è il livello di pressione richiesto.

Se tale livello di pressione non viene raggiunto è possibile che siano quindi presenti delle perdite nel sistema. Pertanto, in questo caso risulta necessario l’uso di strumenti di analisi come i cosidetti “leak detector” attraverso i quali la rilevazione di perdite risulta sicuramente agevolata. L’elio viene comunemente utilizzato in questo campo in quanto la sua velocità termica risulta tre volte maggiore rispetto a quella dell'aria. Risulta pertanto usato come gas traccia per rivelare fughe di gas in impianti di alto vuoto.

L’entità di una fuga viene espressa solitamente come un flusso di gas ad una data pressione in un dato tempo. In base alle tipologie di gas le unità di misura variano.

Per le fughe di elio o aria:

  • Pa m3/s
  • mbar l/s

Per le fughe di gas refrigerante:

  • g/a

Perché una fuga possa garantire un valore sufficientemente stabile da poter essere considerato come riferimento, è necessario tenere in considerazione diversi aspetti fisici quali la temperatura, il regime di flusso (turbolento, laminare o molecolare), il tipo di gas utilizzato (massa molare), la concentrazione del gas e la pressione. In generale però esistono dei valori di riferimento dati dalla correlazione tra diametro del foro equivalente e l’entità della fuga. Vengono riportati nella tabella sottostante:

 

Diametro

Leak Rate [mbar*l/s]

10 mm

10^4

1 mm

10^2

0.1 mm

10

0.01 mm

10^-2

1.0 µm

10^-4

0.1 µm

10^-6

0.01 µm

10^-8

1.0   nm

10^-10

1.0 Angström

10^-12  Detection limit

 

Spesso ci vengono richieste forature laser calibrate su diversi supporti meccanici. Le perdite calibrate o fughe tarate sono degli orifizi attraverso i quali passa un determinato flusso di gas. Vengono impiegate dell’industria ai fini di soddisfare l’esigenza del controllo qualità e della taratura degli strumenti di rilevamento perdita. Recentemente abbiamo avuto modo di testare le nostre forature da 10 µm attraverso un leak detector Pfeiffer Vacuum ASM 340, registrando valori di leak rate coerenti con le tabelle di riferimento.

Leak Test Microforatura Laser


Seguono i valori misurati a fronte del diametro di foratura ottenuto mediante microforatura laser. Visita la nostra sezione in merito per saperne di più.


Valore [mbar*l/s]

Diametro [mm]

1,70E-02

0,010

1,42E-02

0,080

1,54E-02

0,090

1,87E-02

0,012

1,63E-02

0,090

1,38E-02

0,075


 



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