氦質(zhì)譜檢漏儀介紹

是專門設(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(zhǔn)確、無毒、安全、反應(yīng)速度快等優(yōu)點。氦質(zhì)譜檢漏儀中用得比較多的是90°和180°的磁偏轉(zhuǎn)型質(zhì)譜儀。

當(dāng)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。檢漏過程中，如發(fā)現(xiàn)大量氦氣進入質(zhì)譜檢漏儀，應(yīng)立即移去吸槍，防止因儀器長時間清除不掉氦影響而延誤測試。當(dāng)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。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。 

氦質(zhì)譜檢漏儀的組成——真空系統(tǒng)

儀器的真空系統(tǒng)提供質(zhì)譜正常工作所需要的真空條件，不同型號的檢漏儀其真空系統(tǒng)有較大的差別。圖5為常見的普通型氦質(zhì)譜檢漏儀真空系統(tǒng)。

真空系統(tǒng)一般包括：

1）主泵。一般用擴散泵或渦輪分子泵。極限壓力小于5×10-1Pa，其抽速應(yīng)與氣載匹配。

2）前級真空泵。一般采用旋片式機械真空泵，在以分子示為主泵的系統(tǒng)中，也有采用薄膜泵或干泵的。極限壓力小于1×10-1Pa，抽速與主泵匹配。

3）預(yù)抽真空泵。一般與前級真空泵共同一個泵，也有預(yù)抽真空泵的。預(yù)抽真空泵一般采用旋片式機械真空泵，其抽速視被檢件大小而定，因此預(yù)抽真空泵大都由用戶自配。

4）冷阱。其工作原理是在高壓輸出中如遇雷擊，氧化鋅片電阻變小，大電流對地短路，輸電線路被保護。分子泵型真空系統(tǒng)一般不加冷阱。擴散泵型真空系統(tǒng)的冷阱加在質(zhì)譜室、檢漏口與擴散泵之間，使三者被冷阱隔離，如圖5所示。冷阱加入液氮后便可阻止擴散泵的油蒸氣和被檢件來的水蒸氣進入質(zhì)譜室，保持質(zhì)譜室的清潔，并幫助擴散泵迅速獲得較高真空。

5）檢漏閥。按在質(zhì)譜室和被檢件之間的管道上。有些儀器采用節(jié)流閥，控制流入質(zhì)譜室的氣體流量。

6）真空規(guī)。一般采用冷陰極磁控放電真室規(guī)來測量質(zhì)譜室中的壓力。也有用電阻規(guī)或熱偶規(guī)測量被檢件的預(yù)抽壓力和系統(tǒng)的前級壓力的。

7）標(biāo)準(zhǔn)漏孔。一般儀器內(nèi)都附有標(biāo)準(zhǔn)漏孔（大多為薄膜滲氦型），用它來校準(zhǔn)儀器的可檢漏率和對儀器輸出指示進行定標(biāo)。

氦質(zhì)譜檢漏儀的可檢漏率

當(dāng)儀器處于較佳工作條件下，以一個大氣壓的純氦氣作示漏氣體進行動態(tài)檢漏時所能檢出的小的漏孔漏率，稱為儀器小的可檢漏率，用Qmin表示。

（1）所謂較佳工作條件，是指被檢件出氣和漏氣都小，它與檢漏儀連接后不會影響檢漏儀質(zhì)譜室的正常工作，因此不需加輔助泵。同時，檢漏儀的參量也調(diào)整在較佳工作狀態(tài)，這時檢漏儀能發(fā)揮其較佳的性能。

（2）所謂動態(tài)檢漏，是指檢漏時，檢漏儀的真空系統(tǒng)仍在對質(zhì)譜室進行抽氣，且儀器的反應(yīng)時間不大于3s的情況。

（3）所謂小可檢，是指檢漏儀輸出儀表上可以觀察出來的微小的指示變化，即小的可檢信號。預(yù)抽真空泵一般采用旋片式機械真空泵，其抽速視被檢件大小而定，因此預(yù)抽真空泵大都由用戶自配。這個小的可檢信號主要受無規(guī)律起伏變化的儀器的本底噪聲和漂移所限制。本底噪聲是由于儀器各參數(shù)的不穩(wěn)定引起的，例臺電源電壓變化、真空度變化、發(fā)射電流變化、加速電壓變化、放大倍數(shù)變化、外界電磁場干擾等都會引起輸出儀表的不穩(wěn)定擺動。漂移被認為是由于電子學(xué)上的原因引起的。如果漏入的氦氣產(chǎn)生的輸出指示的變化小于噪聲和漂移之和，就很難判斷究竟是漏氣信號還是噪聲和漂移指示，因而噪聲和漂移值也就成為能否判斷出漏氣信號的關(guān)鍵值。

氦質(zhì)譜檢漏儀的檢漏方法

?背壓法

全密封件進行的氣密性檢測時采用背壓法。（3）電力行業(yè)中，電廠的檢漏、高壓變壓器、高壓電容器、高壓開關(guān)管及其它元器件也都相應(yīng)的采用氦質(zhì)譜檢譜檢漏儀，用不同方法進行檢漏。檢漏前用壓氦罐向被檢件壓入氦氣（由壓力和時間控制壓入的量），然后取出被檢件，吹去表面吸附氦氣；或者先在被檢件前道工藝中向產(chǎn)品內(nèi)部封入氦氣。被檢件放入檢漏罐中，再將檢漏罐連接到氦質(zhì)譜檢漏儀，對檢漏罐抽真空檢漏，被檢件有漏孔存在，通過漏孔壓入（或封入）被檢件的氦氣會泄漏出來進入檢漏罐，被氦質(zhì)譜檢漏儀定量檢測到。用這種方法測得的漏率是總漏率。