氦質(zhì)譜檢漏儀的發(fā)展史必須追溯到上個(gè)世紀(jì)初。早在1918年期間，歐洲國(guó)家因和的需要就開始接觸檢漏，并開始對(duì)檢漏手段的提升做了大量的基礎(chǔ)研究工作，直到1941年，當(dāng)時(shí)，科學(xué)家獲知德國(guó)正在研制一種新型。這種的原理就是基于剛剛發(fā)現(xiàn)的鈾的同位素的裂變現(xiàn)象。羅斯福認(rèn)為必須搶先達(dá)到此目的，加之第二年的珍珠港事件加速誕生了“曼哈頓”計(jì)劃。這個(gè)計(jì)劃的兩個(gè)目標(biāo)之一就是研制（即）。為此，必須研制超高靈敏的檢漏儀。其原因還得從的濃縮談起。

天然鈾中含有鈾238和兩種同位素。能夠發(fā)生裂變反應(yīng)的同位素是，是的主要原料。可是天然鈾中的含量?jī)H0.7%。為此，科學(xué)家只能采用氣體擴(kuò)散法，從鈾238中把含量甚微的分離出來。氣體擴(kuò)散法分離時(shí)鈾238的原理是這樣的：若有一個(gè)極其微小的孔隙， 部分氣體分子通過這個(gè)微孔的速率取決于它們的分子量。分子量小的氣體分子能夠較快的通過這些微孔。如果讓混合氣體通過由多孔膜形成的長(zhǎng)管，就可以成功地把兩種氣體分離。

鈾是固態(tài)，而擴(kuò)散分離需要的是氣體。為此, 得把金屬鈾變成氮化物UF6，UF6在室溫下就會(huì)蒸發(fā)。一個(gè)不利的因素是，在潮濕氣氛中很容易生成腐蝕性很強(qiáng)的和鈾的氧化物，鈾的氧化物又是危險(xiǎn)的材料。這兩種情況在氣體擴(kuò)散分離法中應(yīng)當(dāng)防止。

在曼哈頓計(jì)劃中, 的分離是把UF6通過幾公里長(zhǎng)的多孔管道的擴(kuò)散后才獲得的。

對(duì)整個(gè)擴(kuò)散系統(tǒng)的密封性要求之高是的。潮濕空氣不能進(jìn)入工藝容器之中。雅可比博士在當(dāng)時(shí)被譽(yù)為曼哈頓計(jì)劃中的橡樹嶺擴(kuò)散工廠的總設(shè)計(jì)師。為了成功的分離出，他對(duì)真空檢漏技術(shù)提出的嚴(yán)格的要求有

（1）新的儀器對(duì)空氣和殘余氣體的讀數(shù)是零，僅對(duì)示蹤氣體有響應(yīng)。

（2）新的儀器本身也是一個(gè)抽速較高的真空系統(tǒng)。

（3）儀表的指示能夠反映出漏孔的大小, 漏量的大小。這三點(diǎn)要求實(shí)際上構(gòu)成了研制新型檢漏儀器的準(zhǔn)則。在研制過程中, 對(duì)傳統(tǒng)的檢漏方法、光譜儀和皮喇尼規(guī)進(jìn)行了考察。發(fā)現(xiàn)在實(shí)際運(yùn)用中都存在著不少的缺點(diǎn)。當(dāng)時(shí),明尼蘇達(dá)州州立大學(xué)的尼爾博士正在研制一種可以記錄分子量和原子量大小的質(zhì)譜儀。經(jīng)過分析， 雅可比認(rèn)為如果尼爾博士能夠使儀器簡(jiǎn)化， 那么質(zhì)譜儀將是一種好的選擇性檢漏裝置。

氦質(zhì)譜檢漏儀的結(jié)構(gòu)

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(cè)量。由于氦離子一般只有10-13~10-12A，要使小電流放大器一極輸入信號(hào)電壓足夠大，則輸入電阻必需很大（一般高于1010歐），一級(jí)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。

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(hào)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)。