Die von der American Society for Testing and Materials (ASTM) entwickelte Norm ASTM E498/E498M-11 „Standardverfahren zur Lecksuche mittels Massenspektrometer-Lecksuchgerät oder Restgasanalysegerät im Tracer-Sonden-Modus“ beschreibt Verfahren zur Prüfung und Lokalisierung von Gaslecks mit einem Druck von 1 × 10⁻⁸ Pa m³ / s oder höher. Diese Prüfungen können an jedem evakuierbaren Objekt durchgeführt werden, auf das Helium oder ein anderes Tracergas aufgebracht werden kann.
In dieser Norm werden drei Prüfverfahren beschrieben:
Für die Zwecke dieser Norm gelten die Begriffe und Definitionen der Norm „ASTM E1316-16 Standardterminologie für zerstörungsfreie Prüfung“.
Die in dieser Norm beschriebenen Prüfverfahren erfordern einen Helium-Leckdetektor, der in der Lage ist, ein Leck von 1 × 10−9 Pa m³ / s zu erkennen.
Mit der Prüfmethode A werden Heliumlecks an Objekten geprüft, die durch Lecksuchpumpen in einer akzeptablen Zeit auf einen angemessenen Prüfdruck entladen werden können. Hierzu muss das Objekt sauber und trocken sein. Um größere Volumina oder relativ schmutzige Geräte handhaben zu können, können mit dem Massenspektrometer-Lecksucher zusätzliche Vakuumpumpen mit größeren Kapazitäten als denen im Massenspektrometer-Lecksucher verwendet werden. Unter diesen Bedingungen nimmt die Empfindlichkeit der Leckprüfung ab.
Prüfmethode B wird bei Leckprüfgeräten verwendet, die ein eigenes Vakuum von mindestens mehreren hundert Pascal oder weniger erzeugen können (d. h. Geräte mit eingebautem Pumpsystem).
Kann Prüfverfahren C in Gegenwart von Leckagen einen Innendruck unter 2 × 10⁻² Pa erzeugen , lassen sich diese Leckagen mithilfe eines Restgasanalysators oder eines Spektrometerröhrchens und der zugehörigen Kontrollwerte eines herkömmlichen massenspektrometrischen Lecksuchgeräts detektieren und bewerten. Hierbei ist es unerlässlich, dass sich die Leckage unter den gegebenen Bedingungen im Vakuumsystem im Empfindlichkeitsbereich des Spektrometers des Restgasanalysators bzw. des massenspektrometrischen Lecksuchgeräts befindet.
Prüfmethode A ist die am häufigsten verwendete Methode zur Dichtheitsprüfung von Komponenten, die strukturell auf einen Druck von 0,1 Pa entladen werden können. Die Prüfung kleiner Komponenten kann auf kalibrierte Lecks bezogen und die tatsächliche Leckrate gemessen werden, oder die Abnahme kann auf der Grundlage der maximal zulässigen Leckage erfolgen. Bei den meisten Produktionsanforderungen basiert die Abnahme auf der Abnahme von Teilen, deren Leckage unter einem festgelegten Standard liegt, wodurch eine sichere Leistung über die erwartete Lebensdauer der Komponente gewährleistet wird. Bei großen Anlagen ist darauf zu achten, dass die Kalibrierung mit einem Referenzleck an einer repräsentativen Stelle im Prüfvolumen erfolgt. Die Leckraten werden ermittelt, indem der Nettogewinn oder -verlust durch ein Leck im Teststück berechnet wird, das über die erwartete Lebensdauer des Geräts zu einem Ausfall führen würde.
Testmethode B wird zum Testen von Vakuumsystemen als Schritt bei der Endprüfung eines neuen Systems oder als Wartungsmaßnahme für Geräte verwendet, die für die Produktion, Umweltprüfungen oder die Konditionierung von Teilen verwendet werden. Da das Volumen tendenziell groß ist, sollten sowohl die Systemempfindlichkeit als auch die Reaktionszeit überprüft werden. Durch Division des Systemvolumens in Litern durch die Geschwindigkeit der Vakuumpumpe in l/s erhält man die Reaktionszeit zum Erreichen von 63 Prozent des Gesamtsignals. Reaktionszeiten von mehr als einigen Sekunden erschweren die Lecksuche.
Prüfmethode C sollte nur verwendet werden, wenn es keine geeignete Möglichkeit gibt, den Leckdetektor an den Ausgang der Hochvakuumpumpe anzuschließen. Wenn ein Helium-Leckdetektor verwendet wird und es sich bei der Hochvakuumpumpe um eine Ionenpumpe oder Kryopumpe handelt, wird die Leckprüfung am besten während des Grobzyklus durchgeführt, da diese Pumpen eine relativ hohe Heliummenge in der Hochvakuumkammer hinterlassen. Dadurch werden alle Lecks außer den größten verborgen und das Spurengas sättigt die Pumpen schnell.
Serielle Leckagen mit einem dazwischenliegenden, nicht gepumpten Volumen stellen ein schwieriges, wenn nicht gar unmögliches Problem bei der Heliumlecksuche dar. Obwohl Spurengas das Eindringen von Helium in die erste Leckage relativ einfach ermöglicht, da die Druckdifferenz von Helium über die erste Leckage etwa eine Atmosphäre beträgt, kann es Stunden dauern, bis sich im Volumen zwischen den beiden Leckagen ein Heliumpartialdruck aufbaut und somit genügend Helium in das Vakuumsystem gelangt, um von einem Massenspektrometer-Lecksuchgerät detektiert zu werden. Solche Leckagen treten häufig unter folgenden Bedingungen auf:
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