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氦質(zhì)譜檢漏儀的基本原理與結(jié)構(gòu)

隨著科技的迅猛發(fā)展，氦質(zhì)譜檢儀及其應(yīng)用技術(shù)也在不斷發(fā)展和究善。各國的設(shè)備廠商相繼推出了多種類烈的氦質(zhì)譜檢涮儀，廣泛應(yīng)用丁航空航天，電力電子，汽車等各個(gè)行業(yè)，綜觀較新氦質(zhì)譜檢漏儀的性能特點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，氦質(zhì)譜檢漏儀正向著高靈敏度、自動(dòng)化、寬程、等先進(jìn)方向發(fā)展，這些特點(diǎn)很好地滿足了當(dāng)前檢漏應(yīng)用的需求，也極大的推動(dòng)了氮質(zhì)譜檢漏技術(shù)的不斷發(fā)展。氦質(zhì)譜檢漏儀的基本原理與結(jié)構(gòu)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(cè)器; 真空系統(tǒng)一般由分子泵、機(jī)械泵、電磁閥和真空計(jì)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(shí)現(xiàn)分離。

離子檢測(cè)器的作用是手機(jī)質(zhì)量分析器所選定的氦離子流并加以放大，再通過比對(duì)運(yùn)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(shí)完成被檢件的抽空和氦氣的引入。真空系統(tǒng)一般由分子泵、機(jī)械泵、電磁閥和真空計(jì)組成組成。按照真空系統(tǒng)的不同結(jié)構(gòu)，檢漏儀分為常規(guī)系統(tǒng)和逆擴(kuò)散兩種。常規(guī)系統(tǒng)多用于早期的氦質(zhì)譜檢漏儀，該種檢漏儀的被檢件與高真空部分直接相通，由被檢件泄入的氮?dú)馐紫鹊竭_(dá)質(zhì)譜管被檢到，因而具有較高的靈敏度，但是會(huì)對(duì)質(zhì)譜管有污染。逆擴(kuò)散系統(tǒng)檢漏儀與常規(guī)系統(tǒng)相比，被檢件只與低真空相通，因此只需將被檢工件抽至低真空就能進(jìn)行檢漏，氦氣是逆擴(kuò)散到質(zhì)譜管，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)有污染，因此被廣泛采用，已成為市場(chǎng)的主流的產(chǎn)品。

機(jī)械泵的工作方式不一樣，分為干泵檢漏儀和油泵檢漏儀，油泵工作會(huì)有油霧排出，污染工作環(huán)境，干泵沒有油霧排出對(duì)工作環(huán)境沒有影響。在半導(dǎo)體潔凈車間都是使用干泵檢漏儀。

氦質(zhì)譜檢漏儀的結(jié)構(gòu)和工作原理

　　氦質(zhì)譜檢漏儀是180°磁偏轉(zhuǎn)型的質(zhì)譜分析計(jì)，其基本原理是根據(jù)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，不同質(zhì)荷比的離子具有不同的偏轉(zhuǎn)半徑來實(shí)現(xiàn)不同種類離子的分離。檢漏儀主要由質(zhì)譜室、真空系統(tǒng)及電氣控制部分組成。檢漏工作時(shí)先打開抽空閥前級(jí)泵對(duì)檢漏接口抽真空，當(dāng)真空度P1 優(yōu)于200 Pa 時(shí)，打開入口閥1、2，關(guān)閉抽空閥，氦氣將逆著分子泵的抽氣方向進(jìn)入質(zhì)譜室中被檢測(cè)出來，此時(shí)檢漏儀的較小可檢漏率為10- 10 Pa·m3/s。前級(jí)泵繼續(xù)對(duì)檢漏接口抽真空，當(dāng)P1降至20 Pa 時(shí)，入口閥2 關(guān)閉，入口閥3 打開，分子泵的高抽速用于抽空試件，檢漏儀的反應(yīng)時(shí)間縮短，此時(shí)檢漏儀的較小可檢漏率為10- 12 Pa·m3/s。

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檢漏儀使用中注意事項(xiàng)

檢漏儀在使用過程中需特別注意以下幾點(diǎn)：

①使用的電源電壓要在額定的電壓范圍之內(nèi)，電壓過低儀器啟動(dòng)困難，且性能不穩(wěn)定，電壓過高會(huì)燒壞電源，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)燒毀母板的電路板和分子泵，應(yīng)連接穩(wěn)壓電源(UPS)。

②儀器在運(yùn)行過程中不能移動(dòng)。渦輪分子泵處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)中，若搬動(dòng)檢漏儀，容易使分子泵內(nèi)的葉片與轉(zhuǎn)子的筒體相碰撞。

③檢漏儀應(yīng)按照說明書的要求定期進(jìn)行保養(yǎng)，保養(yǎng)的項(xiàng)目有更換機(jī)械泵油、更換過濾網(wǎng)、更換過濾器。

本文介紹了5 種檢漏儀常見故障的分析與處理方法，其中儀器內(nèi)部存在泄漏環(huán)節(jié)是一個(gè)易被忽視卻又易產(chǎn)生故障的環(huán)節(jié)，當(dāng)檢漏部位的復(fù)檢結(jié)果不一致時(shí)，就需檢測(cè)儀器內(nèi)部是否有漏。檢漏儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，定位難度大，本文采用切斷分子泵風(fēng)扇電源和使用小流量噴槍的方式，提高了密封部位定位的能力。檢漏儀是檢漏工作的核心部件，在使用過程中應(yīng)嚴(yán)格按照說明書的操作要求進(jìn)行使用。文中以上出現(xiàn)的故障、現(xiàn)象的處理方式是本單位在多年使用過程中的一個(gè)總結(jié)和歸納。對(duì)檢漏工作者具有一定的參考價(jià)值。

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