氦質(zhì)譜檢漏儀基本原理簡介

1、氦質(zhì)譜檢漏儀基本原理簡介氦質(zhì)譜檢漏儀基本原理簡介氦質(zhì)譜檢漏儀是用氦氣為示漏氣體的專門用于檢漏的儀器，它具有性能穩(wěn)定、靈敏度高的特點(diǎn)。是真空檢漏技術(shù)中靈敏度最高，用得最普遍的檢漏儀器。氦質(zhì)譜檢漏儀是磁偏轉(zhuǎn)型的質(zhì)譜分析計。單級磁偏轉(zhuǎn)型儀器靈敏度為lO9～1012Pam3／s，廣泛地用于各種真空系統(tǒng)及零部件的檢漏。雙級串聯(lián)磁偏轉(zhuǎn)型儀器與單級磁偏轉(zhuǎn)型儀器相比較，本底噪聲顯著減小其靈敏度可達(dá)1014～1015Pam3／s，適用于超高真空系統(tǒng)、零部

2、件及元器件的檢漏。逆流氦質(zhì)譜檢漏儀改變了常規(guī)型儀器的結(jié)構(gòu)布局，被檢件置于檢漏儀主抽泵的前級部位，因此具有可在高壓力下檢漏、不用液氮及質(zhì)譜室污染小等特點(diǎn)適用于大漏率、真空衛(wèi)生較差的真空系統(tǒng)的檢漏，其靈敏度可達(dá)1012Pam3／s。(1)工作原理與結(jié)構(gòu)氦質(zhì)譜檢漏儀由離子源、分析器、收集器、冷陰極電離規(guī)組成的質(zhì)譜室和抽氣系統(tǒng)及電氣部分等組成。①單級磁偏轉(zhuǎn)型氦質(zhì)譜檢漏儀現(xiàn)以HZJ—l型儀器為例介紹單級磁偏轉(zhuǎn)型氦質(zhì)譜檢漏儀。在質(zhì)譜室內(nèi)有：由燈絲、

3、離化室、離子加速極組成離子源；由外加均勻磁場、擋板及出口縫隙組成分析器；由抑制柵、收集極及高阻組成收集器；第一級放大靜電計管和冷陰極電離規(guī)。。在離化室N內(nèi)，氣體電離成正離子，在電場作用下離子聚焦成束。并在加速電壓作用下以一定的速度經(jīng)過加速極S1的縫隙進(jìn)入分析器。在均勻磁場的作用下，具有一定速度的離子將按圓形軌跡運(yùn)動，其偏轉(zhuǎn)半徑可計算?？梢?，當(dāng)B和U為定值時，不同質(zhì)荷比me1的離子束的偏轉(zhuǎn)半徑R不同。儀器的B和R是固定的，調(diào)節(jié)加速電壓U使

4、氦離子束恰好通過出口縫隙S2，到達(dá)收集器D，形成離子流并由放大器放大。使其由輸出表和音響指示反映出來；而不同于氦質(zhì)荷比的離子束[(me1)1(me1)3]因其偏轉(zhuǎn)半徑與儀器的R值不同無法通過出口縫隙S2，所以被分離出來。(me1)2=4，即He的質(zhì)荷比，除He之外，C卅很少，可忽略。②雙級串聯(lián)磁偏轉(zhuǎn)型氦質(zhì)譜檢漏儀由于兩次分析，減少了非氦離子到達(dá)收集器的機(jī)率。并且，如在兩個分析器的中間，即圖中的中間縫隙S2與鄰近的擋板間設(shè)置加速電場，使離

5、子在進(jìn)入第二個分析器前再次被加速。那些與氦離子動量相同的非氦離子，雖然可以通過第一個分析器，但是，經(jīng)第二次加速進(jìn)入第二個分析器后，由于其動量與氦離子的不同而被分離出來。由于二次分離，儀器本底及本底噪聲顯著地減小，提高了儀器靈敏度。③逆流氦質(zhì)譜檢漏儀逆流氦質(zhì)譜檢漏儀是根據(jù)油擴(kuò)散泵或分子泵的壓縮比與氣體種類有關(guān)的原理制成的。例如，多級油擴(kuò)散泵對氦氣的壓縮比為102；對空氣中其它成分的壓縮比為lO4～106。檢漏時，通過被檢件上漏孔進(jìn)入主抽泵

6、前級部位的氦氣，仍有部分返流到質(zhì)譜室中去，并由儀器的輸出指示示出漏氣訊號。這就是逆流氦頃質(zhì)譜檢漏儀的工作原理。(2)性能試驗(yàn)方法靈敏度、反應(yīng)時間、清除時間、工作真空度、極限真空度及儀器入口處抽速是評價氦質(zhì)譜檢漏儀的主要性能指標(biāo)。①靈敏度及其校準(zhǔn)氦質(zhì)譜檢漏儀靈敏度，通常指儀器的最小可檢漏率。記為qL.min，即在儀器處于最佳工作條件下，以一個大氣壓的純氦氣為示漏氣體，進(jìn)行動態(tài)檢漏時所能檢測出的最小漏孔漏率。所謂“最佳工作條件”是指儀器參數(shù)

7、調(diào)整到最佳值，被檢件出氣少且沒有大漏孔等條件。所謂“動氦質(zhì)譜檢漏儀原理氦質(zhì)譜檢漏儀原理氦質(zhì)譜檢漏儀原理氦質(zhì)譜檢漏儀原理一、為什么要檢漏泄漏和密封相對應(yīng)很多情況下，我們需要密封住一定的空間，防止氣體或液體在壓力的作用下，流進(jìn)或流出這個空間。如真空設(shè)備（真空鍍膜機(jī)，液晶注入機(jī)，PVD，半導(dǎo)體外延等等），需要在真空條件下工作，要求在工作時，空氣不能漏進(jìn)工作腔體，否則生產(chǎn)不能進(jìn)行，或者產(chǎn)生次品，浪費(fèi)人力物力。另外裝液體或氣體的容器（液壓氣瓶，氧

8、氣瓶，空調(diào)冰箱中的雪種容器等等），要求在容器內(nèi)外存在壓差的情況下，不能有氣體或液體漏出。如果有漏，后果嚴(yán)重，一般會造成有效物資的浪費(fèi)，如有毒物資、腐蝕性氣體漏出，甚至?xí)劤墒鹿?。這些對密封性有要求的產(chǎn)品或設(shè)備，在投入使用前，就要先進(jìn)行檢漏，使用中也要定期進(jìn)行檢漏檢查。二、泄漏程度的量化可簡單理解為：單位時間內(nèi)，單位體積容器，壓強(qiáng)的變化。下面舉兩個例子，可以對漏率的大小有個直觀的認(rèn)識。例一、自行車胎有4L的容積，30天內(nèi)胎壓從3bar降到