水分(H?O)是高純氫氣中另一項必須被嚴格管控的核心雜質。根據《GB/T 3634.2—2011》標準,高純氫的水分含量(體積分數)上限被設定為3×10??(3ppm),
而超純氫的要求則更為極致,必須低于0.5ppm。這一看似微小的數值背后,隱藏著對產品質量和工藝穩定性的巨大影響。
水分的危害是多方面的。在電子工業中,水分會腐蝕精密的集成電路和金屬互連線,導致器件性能漂移甚至失效。
在金屬粉末冶金和硬質合金生產中,水分在高溫下會分解產生氫氣和氧氣,前者可能導致產品“氫脆”,后者則會引起金屬氧化,
嚴重影響最終產品的機械強度和致密度。因此,對高純氫進行精準、可靠的水分檢測,是保障下游應用成功的關鍵前提。
面對如此低的檢測限要求,傳統的露點儀或電解法已難以勝任。GB/T 3634.2—2011標準明確指定了光腔衰蕩光譜法(Cavity Ring-Down Spectroscopy, CRDS)
作為水分測定的仲裁方法(依據GB/T 5832.3)。CRDS技術通過測量特定波長激光在高反射率光學諧振腔內的衰減時間來反演氣體濃度。
其原理在于,腔內水分分子會吸收激光能量,導致光強衰減加快。該方法具有無與倫比的靈敏度(可輕松達到ppb級)、極高的精度和穩定性,并且幾乎不受其他氣體組分的干擾。
雖然標準也允許使用其他等效方法,但一旦檢測結果出現爭議,CRDS法的結果將作為最終裁決依據。通過這種尖端的光學檢測技術,
我們能夠對高純氫中的水分進行“顯微鏡”級別的監控,確保其干燥度滿足最嚴苛的工業應用需求。

