氦質(zhì)譜檢漏儀的結(jié)構(gòu)組成

氦質(zhì)譜檢漏儀——質(zhì)譜室

不同類(lèi)型的氦質(zhì)譜檢漏儀的質(zhì)譜室結(jié)構(gòu)大同小異，都是由離子源、分析器和收集器三部分組成，它們放在一個(gè)抽成高真空的質(zhì)譜室外殼中。 

1）離子源

離子源的作用是使氣體分子電離，形成一束具有一定能量的離子。它由燈絲（陰極）、離化室及離子加速極組成。

燈絲在真空中通電加熱后發(fā)射電子，在離化室與燈絲之間的電場(chǎng)的作用下，電子加速穿過(guò)離化室頂部狹縫進(jìn)入離化室，在離化室中與氣體分子發(fā)生多次碰撞后損失能量，然后打到分子電離形成正離子，正離子在離化室與加速極之間的電原U（即離子加速電壓）作用下，相繼穿過(guò)離化室正面的矩形狹縫和加速極的矩形狹縫，由于加速電場(chǎng)對(duì)離子做的功轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子的動(dòng)能，便形成具有一定能量的離子束。由于離子是由中性氣體分子失去Z個(gè)帶負(fù)電荷e的電子而形成的，所以離子電荷為正的Ze。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(duì)檢漏罐抽真空檢漏，被檢件有漏孔存在，通過(guò)漏孔壓入（或封入）被檢件的氦氣會(huì)泄漏出來(lái)進(jìn)入檢漏罐，被氦質(zhì)譜檢漏儀定量檢測(cè)到。由于各種氣體的離子均受同一電場(chǎng)的加速，當(dāng)它們的電荷量相等時(shí)，它們的能量相等，但由于質(zhì)荷比不同，故運(yùn)動(dòng)速度也就不同。 

2）分析器

分析器作用是使不同質(zhì)荷比的離子按不同軌跡運(yùn)動(dòng)，從而將它們彼此分開(kāi)，僅使氦離子通過(guò)其出口隙縫。分析器由一個(gè)外加均勻磁場(chǎng)及一個(gè)出口電極組成。磁場(chǎng)方向與離子束入射方向垂直。

3）收集極

收集極是對(duì)準(zhǔn)出口電極狹縫安裝的，其作用是收集穿過(guò)出口電極狹縫的氦離子并通過(guò)一個(gè)電阻輸入到小電流放大器進(jìn)行離子流的放大和測(cè)量。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(lái)校準(zhǔn)儀器的可檢漏率和對(duì)儀器輸出指示進(jìn)行定標(biāo)。由于氦離子一般只有10-13~10-12A，要使小電流放大器輸入信號(hào)電壓足夠大，則輸入電阻必需很大（一般高于1010歐），放大用的靜電計(jì)管必須要高度絕緣，所以把高阻及靜電計(jì)管放在高真空的質(zhì)譜室中。

氦質(zhì)譜檢漏儀——電氣部分

除了主機(jī)供電部件和主機(jī)控制部件，還有幾組主要電路：

1）離子源電源。為離子源提供加速、聚焦、拒斥電壓。

2）發(fā)射電流穩(wěn)定電路。穩(wěn)定和調(diào)節(jié)發(fā)射電流。

3）離子流放大器和音響報(bào)警器。將離子流進(jìn)行放大并將輸出信號(hào)送入輸出儀表或顯示器和音響報(bào)警器。

4）真空測(cè)量電路。一般用熱偶計(jì)測(cè)量低真空，用冷陰極磁控入電真空計(jì)測(cè)量高真室。

5）燈絲保護(hù)電路。當(dāng)質(zhì)譜室正常工作壓力被破壞后，立即切斷燈絲供電回路，以保護(hù)燈絲。

6）其他電路。不同型號(hào)的檢漏儀所具有的功能不盡相同，所以電路也有不少差加，這在各自的說(shuō)明書(shū)中都有說(shuō)明，這里不同贅述。

氦質(zhì)譜檢漏儀的檢漏方法

?背壓法

全密封件進(jìn)行的氣密性檢測(cè)時(shí)采用背壓法。檢漏前用壓氦罐向被檢件壓入氦氣（由壓力和時(shí)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(duì)檢漏罐抽真空檢漏，被檢件有漏孔存在，通過(guò)漏孔壓入（或封入）被檢件的氦氣會(huì)泄漏出來(lái)進(jìn)入檢漏罐，被氦質(zhì)譜檢漏儀定量檢測(cè)到。（6）如果檢漏地點(diǎn)不固定，需要經(jīng)常搬運(yùn)儀器時(shí)，就要選擇小型便攜式儀器。用這種方法測(cè)得的漏率是總漏率。

氦質(zhì)譜檢漏儀的應(yīng)用

氦質(zhì)譜檢漏儀行業(yè)應(yīng)用氦質(zhì)譜檢漏儀的應(yīng)用已從科學(xué)院、大專(zhuān)院校、實(shí)驗(yàn)室及少數(shù)科研機(jī)構(gòu)走向工礦企業(yè)，甚至鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、個(gè)體企業(yè)，可以說(shuō)應(yīng)用領(lǐng)域極其寬廣。

航空航天高科技工業(yè)

（1）例如火箭發(fā)動(dòng)機(jī)及姿態(tài)發(fā)動(dòng)機(jī)，過(guò)去是打壓刷肥皂水檢漏，現(xiàn)在重新改進(jìn)工藝用氦質(zhì)譜檢漏儀檢漏，采用正壓吸槍與氦罩法結(jié)合，使檢漏靈敏度大大提高，從而保證了發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量?；鸺w的檢漏采用正壓吸槍、氦罩法、累集法等幾種方法的結(jié)合。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(gè)大氣壓的純氦氣作示漏氣體進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢漏時(shí)所能檢出的小的漏孔漏率，稱(chēng)為儀器小的可檢漏率，用Qmin表示。由于檢漏技術(shù)的應(yīng)用，提高了檢漏靈敏度，彌補(bǔ)了吸入法檢漏時(shí)儀器靈敏度低的不足。

（2）KM6空間環(huán)模裝置設(shè)備龐大，主真空室直徑12m、高22m，另外有輔助真空室和載人艙等。容積3500m3，分系統(tǒng)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各種接口焊縫相加有幾千米長(zhǎng)，采用氦質(zhì)譜檢漏儀負(fù)壓檢漏，每條焊縫由檢漏盒密封，配以鋪助抽氣系統(tǒng)將盒內(nèi)抽低真空后，充入一定壓力氦氣，關(guān)閉預(yù)抽閥，開(kāi)啟檢漏閥。這樣檢出一個(gè)漏孔可以使氦信號(hào)迅速消失以便繼續(xù)進(jìn)行檢漏，提高了儀器的檢漏效率。由于盒內(nèi)氦濃度較高，相對(duì)檢漏儀又有一定壓力，因此有效提高了檢漏靈敏度。

（3）航天工業(yè)中，各類(lèi)閥門(mén)、電子元器件，傳感器等等都在廣泛應(yīng)用氦質(zhì)譜檢漏儀及其檢漏技術(shù)。