Héliové detektory netěsností

Heliový hledač netěsností – co to je a jak funguje

Heliový hledač netěsností (nebo také heliový detektor netěsností, helium leak detector) je jedno z nejpřesnějších zařízení pro odhalování i těch nejmenších úniků plynu v tlakových, vakuových nebo hermeticky uzavřených systémech. Používá se všude tam, kde musí být absolutní těsnost – od výroby polovodičů, přes automobilový průmysl, letectví, farmaceutiku až po vědecké laboratoře a jadernou techniku.

Proč právě helium?

Helium je ideální testovací plyn (tracer gas) díky těmto vlastnostem:

• Má velmi malé molekuly (nejmenší inertní plyn) → snadno prochází i mikroskopickými trhlinami, póry nebo špatnými spoji.
• Je chemicky inertní (nereaguje s ničím) a není toxický.
• V normálním vzduchu se vyskytuje jen v minimálním množství (~5 ppm) → detektor ho téměř nikdy nezachytí „náhodou“.
• Je lehčí než vzduch → rychle stoupá a šíří se.

Díky tomu dokáže heliový hledač odhalit netěsnosti v řádu 10⁻⁹ až 10⁻¹³ mbar·l/s (to je únik menší než objem jednoho mililitru plynu za tisíce let!).

Jak heliový hledač funguje – základní princip

Základním prvkem je hmotnostní spektrometr (mass spectrometer) optimalizovaný právě na helium.

1. Příprava – plyn (vzduch + případné helium) vstupuje do vakuové komory detektoru.
2. Ionizace – elektrony ho ionizují (odtrhnou elektrony) → vznikají nabité ionty.
3. Separace – v magnetickém nebo elektrickém poli se ionty ohýbají podle své hmotnosti. Helium (hmotnost ~4) se vychyluje jinak než dusík (28), kyslík (32) nebo vodní pára.
4. Detekce – jen ionty helia dopadnou na speciální detektor, který převede jejich množství na elektrický signál.
5. Zobrazení – na displeji vidíte rychlost úniku v jednotkách mbar·l/s (nebo atm·cc/s, Pa·m³/s atd.).

Celý proces probíhá ve vysokém vakuu, které zajišťuje turbomolekulární vakuová vývěva zabudovaná v přístroji.