高频火花检漏法：真空系统泄漏的经典诊断技术

在真空技术领域，维持系统的气密性是实验成功与稳定运行的基石。对于工作在低真空范围（约 10⁻¹ ~ 10⁴ Pa）的系统，尤其是玻璃材质的设备，高频火花检漏器是一种极为经典且高效的诊断工具。它不仅能用于粗略评估真空度，更核心的价值在于快速定位泄漏点。

仪器构造与工作原理

高频火花检漏器的基本构造与电路设计旨在产生稳定、高频的高压电火花。其核心工作流程可以简要概括：

图1 高频火花检漏器的外形及电路

当接通220V交流电源后，内部的振动线圈 L₁ 产生交变磁场，驱动接触头 Cᴅ 间歇性通断。这一过程与电容器 C 及谐振线圈 L₂ 协同作用，将输入电压升至高频高压。最终，通过次级线圈 L₃ 感应出的高压电能，由放电簧 F 尖端释放，形成肉眼可见的高频火花。在标准大气压下，这种火花通常呈现为数条（三条以上）长度超过20mm的紫色放电束。

核心检漏方法

利用高频火花检漏器，主要有两种行之有效的检漏策略：火花法与放电法。

1. 火花法：直观定位玻璃系统漏孔

火花法是一种直接、形象的检漏方式，专门适用于玻璃真空系统。操作流程相当直观： 首先，将待检系统抽至真空状态。随后，手持检漏器，使其放电端（火花尖端）沿着玻璃器壁外表面缓慢移动。在气密性完好的区域，火花会散乱地分布在玻璃表面。一旦探头经过漏孔，情况会发生戏剧性变化：原本散乱的火花会瞬间汇集成一束，仿佛被无形的力量吸引，穿透漏孔直射入真空系统内部。在漏孔的精确位置，会形成一个非常明亮的亮点。这一现象为定位漏孔提供了确凿的视觉证据。

2. 放电法：利用辉光颜色变化识别泄漏

放电法利用了低压气体辉光放电的原理，其适用范围更广，不仅限于玻璃系统。当真空系统的真空度处于 1 ~ 1000 Pa 范围时，将高频火花检漏器的放电端靠近系统外壁（无需直接接触），高频电场会感应性地激发系统内部的残余气体，产生辉光放电。

辉光的颜色直接反映了系统内气体的成分。检漏开始前，若系统内为空气，辉光通常呈紫红色或玫瑰色。此时，我们可以在系统外部的可疑位置涂抹或喷射示漏物质，例如乙醚、酒精、丙酮等易挥发的有机溶剂。如果存在漏孔，这些物质的蒸气会迅速渗入系统内部，导致气体成分改变，辉光的颜色也会随之发生显著变化。通过观察颜色突变的位置，即可锁定漏孔。

对于金属真空系统，由于金属是良导体，直接用火花接触会导致高频短路，不仅无法检漏，长时间操作还可能损坏检漏器。巧妙的解决办法是在金属管道上通过真空胶管连接一小段玻璃管作为“观察窗”。检漏时，只需观察这段玻璃管内辉光颜色的变化，便能间接判断整个金属系统是否存在泄漏。

辉光颜色判读与实践考量

不同气体或蒸气在辉光放电下会呈现出独特的颜色，这是放电法检漏的理论基础。

表1 各种气体或蒸气的辉光颜色

在实际操作中，对颜色的判读需要经验。不同材质的玻璃在电场激发下自身可能产生荧光，对观测造成干扰。同时，系统内往往是多种气体的混合物。尽管如此，判读的核心原则是紧盯由示漏物质引入所引发的特征颜色变化。

该方法的最小可检漏率通常可以达到 1 × 10⁻³ Pa·m³/s，对于许多实验室和工业应用中的低真空系统而言，这已经足够灵敏。然而，准确判读辉光颜色，尤其是在背景信号复杂的情况下，对操作者的经验提出了较高要求。这正是专业检测实验室的核心价值所在。 精工博研测试技术（河南）有限公司（原郑州三磨所国家磨料磨具质量检验检测中心），央企，国字头检测机构，专业的权威第三方检测机构，专业检测真空系统气密性检测，可靠准确。欢迎沟通交流，电话19939716636