• Applied Science and Convergence Technology
• /
• 제24권4호
• /
• pp.77-83
• /
• 2015

Many welding processes are performed to construct cryogenic system. Leak-tight for the cryogenic system is required at low temperature environment. Helium leak detection techniques are commonly used to find leak for the cryogenic system. The helium leak detection techniques for spraying, sniffing and pressurizing techniques are introduced. High vacuum is also necessary to use helium leak detector. So, types of fluid flow, effective temperature, conductance and pumping speed are introduced for vacuum pumping. Leak test procedure is shown for pipe welding, cryomodule and low temperature test. Cryogenic seals which include copper gasket, helicoflex gasket and indium are investigated.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제13권3호
• /
• pp.31-38
• /
• 1993

포항가속기 저장링 진공챔버는 진공도가 $10^{-10}Torr$로 유지될 수 있도록 설계되었고, 초고진공에 적합하도록 TIG용접을 하여 헬륨에 대한 누설률이 $1{\times}10^{-10}Torr{\cdot}{\ell}/sec$ 이하의 기밀성이 요구되고 있다. 저장링 진공챔버에 적용된 TIG용접방법과 결함에 대해 논하고 누설검사에 사용된 헬륨누설검사기의 원리 및 검사방법에 대해서 보고하고자 한다.

• 한국진공학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.235-243
• /
• 2007

지금 국내에서는 토카막 핵융합실험장치, 대전류 중성입자빔 실험장치 및 우주 모의실험실 같은 거대시설의 건설과 운용이 활발하다. 이런 시설의 핵심설비인 대형 진공용기는 중소형 용기에 비해 누설 가능성은 높은 반면 기체누설을 검사하는 것은 까다롭다. 중소형 용기에서 널리 사용되는 헬륨누설검사 방법을 어떻게 효율적으로 이런 대형 용기에 적용할 수 있는가 알아보기 위해, 다양한 가상적인 누설검사 시스템들을 구성하고 압력분포 및 헬륨 분압을 계산하여 주어진 장치조건에서 적절한 검사 시스템을 찾는 방법에 대해 논한다.

• 센서학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.6-9
• /
• 2015

Conventional leak detectors are widely based on helium gas sensors. However, the usage of hydrogen sensors in leak detectors has increased because of the high prices of helium leak detectors and the dearth in the supply of helium gas. In this study, a hydrogen leak detector was developed using solid-state hydrogen sensors. The hydrogen sensors are based on Park-Rapp probes with heterojunctions made by oxygen-ion conducting Yttria-stabilized zirconia and proton-conducting In-doped $CaZrO_3$. The hydrogen sensors were used for determining the potential difference between air and air balanced 5 ppm of $H_2$. Even though the Park-Rapp probe shows an excellent selectivity for hydrogen, the sensitivity of the sensor was low because of the low concentration of hydrogen, and the oxygen on the surface of the sensor. In order to increase the sensitivity of the sensor, the sensors were connected in series by Pt wires to increase the potential difference. The sensors were tested at temperatures ranging from $500-600^{\circ}C$.

• 한국유체기계학회 논문집
• /
• 제19권4호
• /
• pp.39-42
• /
• 2016

A PFA lined ball valve, which is machined with fluorinated resin PFA to its inner part for improving corrosion resistance, non-stickness, heat-resistance, has been widely used to the chemical/pharmaceutical industries, the semiconductor/LCD manufacturing processes, etc. with the high purity chemicals as working fluid. EPA stated that 60% of all fugitive emissions come from the valve stem packing in a typical petroleum or chemical processing plant. They monitor regulated components for leaks and maintain seal performance at acceptable levels. Korean industrial standards only deals with the bubble test for in-line leakage of valves, which has the detectable leak rate of $10^{-4}$ [$mbar{\cdot}L{\cdot}s^{-1}$], therefore, it is not sufficient to check fugitive emissions. In this study, we conducted Helium leak detection from a PFA lined ball valve and evaluated fugitive emissions according to ISO 15848-1, which has the detectable leak rate of $10^{-9}$ [$mbar{\cdot}L{\cdot}s^{-1}$], for manufacturing the high-reliable PFA lined ball valves against fugitive emissions.

• Applied Science and Convergence Technology
• /
• 제25권3호
• /
• pp.47-50
• /
• 2016

Low temperature test for half-wave resonator (HWR) cryomodule is performed at the superfluid helium temperature of 2 K. The effective temperature is defined for non-uniform temperature distribution. Helium leak detection techniques are introduced for cryogenic system. Experimental set up is shown to make the low temperature test for the HWR cryomodule. The cooldown procedure of the HWR cryomodule is shown from room temperature to 2 K. The cryomodules is precooled with liquid nitrogen and then liquid helium is supplied to the helium reservoirs and cavities. The pressure of cavity and chamber are monitored as a function of time. The vacuum pressure of the cryomodule is not increased at 2 K, which shows leak-tight in the superfluid helium environment. Static heat load is also measured for the cryomodule at 2.5 K.

• 한국진공학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.347-353
• /
• 2006

국제도량형위원회의 질량 및 관련량 자문위원회 (CCM)가 주관하는 헬륨 투과형 표준리크(standard leak) 핵심측정표준 국제비교 (key comparison, KC)에 참여하기 위하여 기존의 정압형 리크표준기에 porous plug를 추가하여 측정범위를 $10^{-6}$ Pa L/s 까지 확장한 헬륨 미세리크 표준기를 개발하였다. 이를 위해 헬륨 기체에 대한 고진공 및 초고진공 표준기의 압력비와 porous plug의 콘덕턴스를 새롭게 측정하였으며, 개발된 장치를 이용하여 명목 값이 $5.6{\times}10^{-4}$ Pa L/s 인 투과형 표준리크를 직접 교정한 결과 표준기와 차이가 11.1 % 임을 알 수 있었다.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.23-28
• /
• 2022

A sorption cooler, which utilizes helium-4 as a working fluid, was previously developed and tested in KAIST. The cooler consists of a sorption pump and a thermosyphon. The developed sorption cooler aims to pre-cool a certain amount of the magnetic refrigerant of an adiabatic demagnetization refrigerator (ADR) from 4.5 K to 2.5 K. To simulate the high heat capacitance of the magnetic refrigerant, liquid helium was utilized not only as a refrigerant for the sorption cooling but also as a thermal capacitor. The previous experiment, however, showed that the lowest temperature of 2.7 K which was slightly higher than the target temperature (2.5 K) was achieved due to the radiation heat leak. This excessive heat leak would not occur when the sorption cooler is completely integrated with the ADR. Thus, based on the experimentally obtained pumping speed, the prediction model for the sorption cooler is developed in this study. The presented model in this paper assumes the sorption cooler is integrated with the ADR and the heat leak is negligible. The model predicts the amount of the liquid helium and the required time for the sorption cooling process. Furthermore, it is confirmed that the performance of the sorption cooler is enhanced by reducing the volume of the thermosiphon. The detailed results and discussions are summarized.

• 한국진공학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.153-159
• /
• 2007

KSTAR 장치의 저온 component에 헬륨을 공급하기 위한 헬륨라인은 크게 두 가지로 이루어져 있다. 냉동기에서 KSTAR 저온용기 외부까지의 트랜스퍼 라인과, 저온용기 내부의 헬륨라인이다. KSTAR 장치는 3가지 종류의 헬륨을 사용하여 각 저온 component를 냉각하는데, 초전도 자석 시스템과 버스라인에는 초임계 헬륨, 전류인입장치에는 액체 헬륨, 열차폐체에는 가스 헬륨을 공급한다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 냉동기에서 저온용기 근처까지 연결된 배관을 저온용기 내부의 각 장치에 최단거리로 열손실 없이 설치하여 각 장치가 정상 작동하도록 하는데 그 목적이 있다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 최대 20bar로 가압되는 운전시간 동안에 헬륨누설 없이 설치되어야 한다. 그리고 상온으로 부터의 복사열을 차단하기 위하여 다층절연제로 배관을 감싸주어야 하고 고전압 부분은 프리프레그 테잎으로 절연되어야 한다. 전기절연체는 세라믹과 스테인레스 스틸 튜브를 브레이징 접합 방법으로 연결하여 만들어진 것으론 배관과 배관, 배관과 저온 component간의 절연을 위해 사용되고, 헬륨라인과 동일하게 4.5K 초임계 헬륨온도에서 누설이 없어야 한다. 따라서 모든 전기절연체는 액체질소에 침전시켜 열충격을 가하고, 내부에 30 bar를 가압하여 진공 누설시험을 한다. 그리고 초전도 자석과 배관의 절연체로 사용되므로 15kV 고전압 절연 검사를 한다. 전기절연체의 세라믹 부분은 구조적 보강을 위하여 추가적으로 표면에 절연 작업을 한다. 현재 대부분의 저온용기 내부의 헬륨 라인은 설치 완료되어 있으며, 최종 검사가 진행 중이다.

• 기술사
• /
• 제31권3호
• /
• pp.65-74
• /
• 1998