氦質(zhì)譜檢漏儀的原理

運(yùn)用質(zhì)譜原理制成的儀器稱為質(zhì)譜計(jì)或質(zhì)譜儀。擴(kuò)散泵型真空系統(tǒng)的冷阱加在質(zhì)譜室、檢漏口與擴(kuò)散泵之間，使三者被冷阱隔離，如圖5所示。質(zhì)譜儀通過其核心部件質(zhì)譜室，使不同質(zhì)量的氣體變成離子并在某種場中運(yùn)動(dòng)后，不同質(zhì)荷比的離子在場中彼此分開，而相同質(zhì)荷比的離子在場中匯聚在一起，如果在適當(dāng)位置安置接收所有這些離子，就會(huì)得到按照質(zhì)荷比大小依次分開排列的質(zhì)譜圖，這就是質(zhì)譜。

用于檢漏的質(zhì)譜儀稱為質(zhì)譜檢漏儀。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。

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的作用下，電子加速穿過離化室頂部狹縫進(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。國內(nèi)外生產(chǎn)的不同類型的氦質(zhì)譜檢漏儀的靈敏度是不一樣的，如果檢漏要求的靈敏度較高，就要認(rèn)真選擇。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。由于各種氣體的離子均受同一電場的加速，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，僅使氦離子通過其出口隙縫。分析器由一個(gè)外加均勻磁場及一個(gè)出口電極組成。磁場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，其作用是收集穿過出口電極狹縫的氦離子并通過一個(gè)電阻輸入到小電流放大器進(jìn)行離子流的放大和測量。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。（2）氧化鋅避雷器，是根據(jù)電壓高低要求，采用不同截面積、不同厚度和不同數(shù)量的氧化鋅片，裝在瓷套中，充入氮?dú)夂竺芊狻?

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；性能特點(diǎn)緊湊的模塊化設(shè)計(jì)，便于用戶個(gè)性化地集成檢漏系統(tǒng)中通過各種不同的模擬和數(shù)字接口，實(shí)現(xiàn)通訊的多樣性啟動(dòng)時(shí)間短，快速的信號(hào)響應(yīng)和信號(hào)清除?；蛘呦仍诒粰z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，通過漏孔壓入（或封入）被檢件的氦氣會(huì)泄漏出來進(jìn)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。