氦質譜檢漏儀的結構組成

氦質譜檢漏儀——質譜室

不同類型的氦質譜檢漏儀的質譜室結構大同小異，都是由離子源、分析器和收集器三部分組成，它們放在一個抽成高真空的質譜室外殼中。 

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，由于加速電場對離子做的功轉變?yōu)殡x子的動能，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個帶負電荷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，當它們的電荷量相等時，它們的能量相等，但由于質荷比不同，故運動速度也就不同。一般采用旋片式機械真空泵，在以分子示為主泵的系統(tǒng)中，也有采用薄膜泵或干泵的。 

2）分析器

分析器作用是使不同質荷比的離子按不同軌跡運動，從而將它們彼此分開，僅使氦離子通過其出口隙縫。分析器由一個外加均勻磁場及一個出口電極組成。磁場方向與離子束入射方向垂直。

3）收集極

收集極是對準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電阻輸入到小電流放大器進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），放大用的靜電計管必須要高度絕緣，所以把高阻及靜電計管放在高真空的質譜室中。氦質譜檢漏儀的應用電力行業(yè)SF6高壓開關和氧化鋅避雷器是發(fā)電廠及野外輸變電的重要組成部分，往往因泄漏造成大面積或局部停電，影響工業(yè)生產，又妨礙人們的正常生活。

氦質譜檢漏儀的選擇

選擇氦質譜檢漏儀時主要考慮以下問題：

（1）儀器的功能能滿足檢漏的要求。如有些儀器沒有逆流檢漏功能，就不適合吸槍法檢漏；有些儀器沒有報廢漏率的設置功能，不宜作為批量產品篩選檢漏用；流水線上要求一定的檢漏速度，此時應選擇有多工位的檢漏儀。

（2）儀器的靈敏度能滿足檢漏的要求。國內外生產的不同類型的氦質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，就要認真選擇。

（3）被檢件如果害怕油的污染，就應選擇無油真空系統(tǒng)的檢漏儀。

（4）被檢件容積如果較大，必須選用預抽泵抽速大的檢漏儀，否則就要外加預抽泵。

（5）如果被檢對象不固定，體積時大時小，靈敏度要求時高時低，就要選擇功能較全、靈敏度較高、檢漏范圍寬的檢漏儀。

（6）如果檢漏地點不固定，需要經常搬運儀器時，就要選擇小型便攜式儀器。

（7）在滿足上述檢漏基本要求的基礎上，還要綜合考慮儀器的價格是否低、操作是否簡易、維修是否方便等方面的問題。

氦質譜檢漏儀——應用介紹

（1）電子行業(yè)微波發(fā)射管、電子管、晶體管、集成電路、密封繼電器、各類傳感器、心臟起博器。

（2）真空行業(yè)，儀器、儀表行業(yè)

管道、接頭、閥門、波紋管、各種真空泵、各類排氣機組、電鏡、質譜儀、電子束離子速暴光機、激光軸分離器鍍膜機、薄膜真空計。

（5）核工業(yè)

鈾分離裝置、存儲裝置、核發(fā)電裝置。

（6）制冷行業(yè)冰箱、空調、制冷機組、汽車用空調、蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機、低溫儲槽。

（7）不銹鋼保溫器皿

真空保溫杯、瓶、鍋、飯盒等。

（8）軍類行業(yè)

核工業(yè)、航空工業(yè)、航天工業(yè)、船舶工業(yè)、軍事電子六大類。

氦質譜檢漏儀的整體結構

一、質譜室

形象的說，質譜室是氦質譜檢漏儀的心臟，由離子源、分析器和電氣系統(tǒng)三個部分組成，并將冷陰極磁控規(guī)也放在其內，共用其磁場。為了有利于微小的粒子流放大，將一級放大用高阻及靜電計管也放在質譜室之內。質譜室殼由非磁性材料制成，內部抽空，而外部設置成磁鐵形成磁分析器的磁場。一般采用檢漏盒或氦罩法，即把被檢件抽真空，然后向罩內充入氦氣，等待一定時間，確定總漏率的大小。

二、真空系統(tǒng)

真空系統(tǒng)是提供質譜室正常工作的條件。由于鎢陰極正常工作時需要具備0.001-0.01Pa的真空度，同時保證氦離子在分析器中的運動有較高的傳輸率，因此建立一個高真空系統(tǒng)是必要的。系統(tǒng)中的節(jié)能閥則是為了滿足質譜室工作壓力的調節(jié)，該閥全開時檢漏靈敏度較高，因此在條件允許情況下開啟大些為宜。檢漏時為了校準檢漏靈敏度，系統(tǒng)中設置了標準漏孔。氦質譜檢漏儀的檢漏方法中科鼎新真空科技（濟南）有限公司——專業(yè)氦質譜檢漏儀供應商，我們?yōu)槟鷰硪韵滦畔ⅰ?

三、電氣系統(tǒng)

氦質譜儀電氣部分的核心是質譜室的供電和測量，其他部分包括真空系統(tǒng)的電源與控制部分，操縱面板及輸出儀表等。主要含有小電流放大器及輸出裝置、低頻發(fā)生器、高壓整流器及發(fā)射電流穩(wěn)定裝置、高壓整流器供給冷陰極磁控規(guī)電源。

四、輔助真空系統(tǒng)的配置

在氦質譜儀檢漏技術中，根據(jù)被檢件的結構，尺寸要求和具體的檢漏條件，設置具有預抽被檢件、保證檢漏儀工作真空度、進行的氣體分流、縮短反應時間和清除時間、降低對靈敏度的不良影響等功能的輔助真空系統(tǒng)，在某些條件下是非常必要的。