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。其中真空噴吹法采用噴槍的方式向被檢產(chǎn)品外表面噴吹氦氣，可以實(shí)現(xiàn)漏孔的準(zhǔn)確定位。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。測量氣體分壓力的所有質(zhì)譜計(jì)，如四極質(zhì)譜計(jì)、射頻質(zhì)譜計(jì)、飛行時(shí)間質(zhì)譜計(jì)、回旋質(zhì)譜計(jì)等都可以用于檢漏。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，但是會對質(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，不會對系統(tǒng)有污染，因此被廣泛采用，已成為市場的主流的產(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，油泵工作會有油霧排出，污染工作環(huán)境，干泵沒有油霧排出對工作環(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)譜檢漏儀的環(huán)境條件

氦質(zhì)譜檢漏儀是現(xiàn)在比較常用的儀器，今天科儀的小編就和大家來說一下，氦質(zhì)譜檢漏儀的使用環(huán)境條件有哪些，希望對您有所幫助！

校準(zhǔn)環(huán)境溫度為(23 ± 5) ℃ ，校準(zhǔn)過程中室溫變化不超過± 1℃ ，環(huán)境相對濕度不大于80% 。

校準(zhǔn)設(shè)備周圍應(yīng)無明顯的溫差、氣流和強(qiáng)電磁場等外部干擾。

環(huán)境溫度較好控制在23℃ 附近，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)漏孔的出廠標(biāo)稱漏率對應(yīng)的環(huán)境溫度一般為23℃ 。

氦質(zhì)譜檢漏儀能為不同的需求提供不同的測量方法

氦質(zhì)譜檢漏儀原理的氦質(zhì)譜檢漏儀特點(diǎn)：

1.檢測時(shí)間和周期非常短，可以達(dá)到5s以內(nèi)；

2.檢測的介質(zhì)比較常用，僅需壓縮空氣即可；

3.不會受到主觀因素判斷的影響；

4.檢測的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)；

5.自動生成數(shù)據(jù)保存，可追溯數(shù)據(jù)來源。

氦質(zhì)譜檢漏儀進(jìn)展的集中體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

（1）便攜式：zui近各國推出的小型便攜式檢漏儀不僅靈敏度高，而且便于攜帶，給野外作業(yè)和高空作業(yè)提供了比較大的方便。

（2）高壓強(qiáng)下檢漏：檢漏口壓強(qiáng)可高達(dá)數(shù)百帕左右，對檢測大系統(tǒng)和有大漏的工件很有益。

（3）自動化程度高：自動校準(zhǔn)氦峰，自動調(diào)節(jié)零點(diǎn)，量程自動轉(zhuǎn)換，自動數(shù)據(jù)處理，可外接打印機(jī)。整機(jī)由微機(jī)控制，菜單的選擇功能，一個(gè)按鈕即可完成一次的全檢漏過程。

（4）全無油的干式檢漏：有些國家生產(chǎn)的檢漏儀，可采用干式泵，達(dá)到無油蒸氣的效果，為無油系統(tǒng)及芯片等半導(dǎo)體器件的檢漏，提供了有利條件。

（5）檢漏范圍寬：現(xiàn)今生產(chǎn)的四極檢漏儀，質(zhì)量范圍很寬，不僅可檢測氦氣，而且能檢測其它氣體。

氦質(zhì)譜檢漏儀能為不同的應(yīng)用提供廣泛的測試方法，含有渦輪分子泵、內(nèi)置機(jī)械泵、外置機(jī)械泵、光譜、儀管、閥組、檢漏儀電子元件和操作頁面，以及可選功能組件。氦質(zhì)譜檢漏儀在許多領(lǐng)域里得到廣泛的應(yīng)用,例如,在航空航天領(lǐng)域里宇宙飛船、航天飛機(jī)、火箭、飛機(jī)等這些都要用到真空檢漏技術(shù)。檢漏時(shí)噴槍在漏孔處停留的時(shí)間應(yīng)為儀器響應(yīng)時(shí)間的3倍，該時(shí)間再加上氦氣在真空系統(tǒng)中的傳遞時(shí)間，即為兩次噴氦的較小間隔時(shí)間，當(dāng)然真空系統(tǒng)越龐大，該間隔時(shí)間也越長。

用氦氣作為氦質(zhì)譜檢漏氣體的原因

選擇示漏氣體(示蹤氣體）的原則是：它在空氣中及真空系統(tǒng)中的含量低；檢漏儀對示漏氣體的靈敏度高；它不會對人員、環(huán)境、被檢件及檢漏儀造成污染、傷害和安全隱患；價(jià)格低。

質(zhì)譜檢漏儀通常選擇氦氣作示蹤氣體，主要原因如下：

1、氦在空氣中及真空系統(tǒng)殘余氣體中的含量極1少（在空氣中約含5.2ppm），在材料出氣中也很少，因此本底壓力小，輸出的本底電流也小。正因?yàn)楸镜仔?，由某些原因引起本底的波動，亦即本底噪聲也就小，因此微小漏率也就能反?yīng)出來，靈敏度高。

2、氦的質(zhì)量?。ㄏ鄬Ψ肿淤|(zhì)量為4），易于穿過漏孔。這樣，氦較除氫以外的其他氣體通過同一漏孔的漏率就大，容易發(fā)現(xiàn)，靈敏度高。

3、氦是惰性氣體，不與被檢件器壁起化學(xué)反應(yīng)，不會污染被檢件，使用安全。

4、在氦兩側(cè)的是氫（質(zhì)荷比為2）和雙電荷原子碳（質(zhì)荷比為6），質(zhì)荷比都與氦相差較大。這樣，它們在分析器中的偏轉(zhuǎn)半徑相差也大，容易分開，定標(biāo)找氦峰時(shí)，不易受其他離子的干擾，因此就降低了對分析器制造精度的要求，易于加工。同時(shí)，分析器出口電極及離子源加速極的隙縫也可以加大，使更多的氦離子通過，提高了儀器靈敏度。這里需要說明在檢漏過程要求確保充氣管道接口無泄漏，或者采取特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將所有充氣管道連接接口放置在真空密封室外部。

5、氦在被檢件及真空系統(tǒng)中不易被吸附。這樣檢出一個(gè)漏孔可以使氦信號迅速消失以便繼續(xù)進(jìn)行檢漏，提高了儀器的檢漏效率。

6.氫氣有些性能（如質(zhì)量小、易通過漏孔）比氦還好，然而由于氫一方面有易1爆危險(xiǎn)，另一方面在油擴(kuò)散泵中，由于油受熱裂解會產(chǎn)生大量的碳和氫，使氫本底極高且波動大，以致靈敏度大大降低，所以很少采用。

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