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2021-06-18
氦氣檢漏儀
氦氣檢漏儀是氦質(zhì)譜檢漏儀((Helium Mass Spectrometer Leak Detector)的俗稱，運用質(zhì)譜原理制成的儀器稱為質(zhì)譜計或質(zhì)譜儀。氦質(zhì)譜檢漏方法在真空檢漏技術(shù)領(lǐng)域里已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用,這種方法的優(yōu)點是:檢漏靈敏度高,可以檢漏到10-11Pam3/s數(shù)量級,儀器響應(yīng)快,氦分子在儀器高真空的環(huán)境中擴散的速度很高。質(zhì)譜儀通過其核心部件質(zhì)譜室，使不同質(zhì)量的氣體變成離子并在某種場中運動后，不同質(zhì)荷比的離子在場中彼此分開，而相同質(zhì)荷比的離子在場中匯聚在一起，如果在適當位置安置接收1器接收所有這些離子，就會得到按照質(zhì)荷比大小依次分開排列的質(zhì)譜圖，這就是質(zhì)譜。
用于檢漏的質(zhì)譜儀稱為質(zhì)譜檢漏儀。測量氣體分壓力的所有質(zhì)譜計，如四極質(zhì)譜計、射頻質(zhì)譜計、飛行時間質(zhì)譜計、回旋質(zhì)譜計等都可以用于檢漏。
專門設(shè)計的以氦氣作示蹤氣體進行檢漏的質(zhì)譜儀稱為氦質(zhì)譜檢漏儀。這種儀器除靈敏度高外，還具有適應(yīng)范圍廣、定位定量準確、無毒、安全、反應(yīng)速度快等優(yōu)點。氦質(zhì)譜檢漏儀中用得較多的是90°和180°的磁偏轉(zhuǎn)型質(zhì)譜儀。
眾所周知，當一個帶電質(zhì)點（正離子）以速度v進入均勻磁場的分析器中，如果速度v的方向和磁場H的方向相垂直，則它的運動軌跡為圓，如圖1所示。當磁場的磁通密度一定時，不同質(zhì)荷比（m/e）的離子在磁場中都有相應(yīng)的運輸半徑，也就是都有相應(yīng)的圓軌跡，這樣，不同質(zhì)荷比的帶電粒子在磁場分析器中運動后就會彼此分開。離子檢測器的作用是手機質(zhì)量分析器所選定的氦離子流并加以放大，再通過比對運算，得出泄漏率真空系統(tǒng)的作用是獲取質(zhì)譜過程所需的真空，同時完成被檢件的抽空和氦氣的引入。如果在離大運動的路徑中安置一塊檔板將其他離子檔掉，而在對應(yīng)的氦離子運動半徑位置的檔板上開一狹縫，狹縫后安置離子接收極，這樣的只有氦離子才能通過狹縫而被接收極接收形成氦離子流，并經(jīng)放大器放大后由測量儀表指示出來。檢漏時，如果用氦氣噴吹漏孔，氦氣便通過漏孔進入檢漏儀的質(zhì)譜室中，使檢漏儀的測量儀表立即靈敏地反應(yīng)出來，達到了檢漏的目的。
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氦質(zhì)譜檢漏儀的原理
氦質(zhì)譜檢漏儀一般由質(zhì)譜管，真空系統(tǒng)和電子系統(tǒng)組成。其中質(zhì)譜管包括離子源，質(zhì)量分析器和離子檢測器; 真空系統(tǒng)一般由分子泵、機械泵、電磁閥和真空計組成。離子源的作用是將原子電離成帶電離子并聚焦成束，以一定能量注入質(zhì)分析器，
目前常用的電子轟擊型離子源有尼爾型和震蕩型兩種形式。質(zhì)分析器的作用起將各類離子按其質(zhì)荷比的不同實現(xiàn)分離。
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氦質(zhì)譜檢漏儀的檢漏方式有那些
氦質(zhì)譜檢漏儀的檢漏方式通常有兩種，一種為常規(guī)檢漏，另一種為逆擴散檢漏。
逆擴散檢漏是把被檢件接在分子泵出氣口一端，漏入的氦氣由分子泵出氣口逆著泵的排氣方向進入安裝在泵的進氣口端的質(zhì)譜管內(nèi)而被檢測。另外，逆擴散檢漏方式，實現(xiàn)了高壓強下檢漏，也為正壓吸槍檢漏提供了良好的條件。這一檢漏方式是基于分子泵對不同質(zhì)量的氣體具有不同壓縮比（氣體在分子泵出氣口壓強與進氣口壓強之比）即利用不同氣體的逆擴散程度不同程度而設(shè)計的。
氦質(zhì)譜檢漏儀逆擴散原理
逆擴散方式檢漏允許被檢件內(nèi)壓強較高，氦質(zhì)譜檢漏儀可達1000Pa（一般常規(guī)檢漏儀為0.05Pa以下），適合檢大型容器或有大漏的器件，也適合吸槍檢漏。逆擴散方式還具有質(zhì)譜管不易受污染，燈絲壽命長等優(yōu)點。
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