1945年以来,氦质谱检漏仪的制造工艺已经有了很大的改进。1947年,检漏仪的灵敏度均为10-4Pa.L/S;到1970年, 提高到可检测10-7Pa.L/S的漏率;而今天已能能够检测到10-9Pa.L/s的漏率。与此同时, 检漏仪的体积和质量也大大降低。90年代初,小的氦质谱检漏仪的体积只有0.05m3重约38.5Kg。新型的氦质谱检漏仪中已经没有手动阀。现已采用自控阀自动调节运转时的误差。同时
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1945年以来,氦质谱检漏仪的制造工艺已经有了很大的改进。1947年,检漏仪的灵敏度均为10-4Pa.L/S;到1970年, 提高到可检测10-7Pa.L/S的漏率;而今天已能能够检测到10-9Pa.L/s的漏率。与此同时, 检漏仪的体积和质量也大大降低。90年代初,小的氦质谱检漏仪的体积只有0.05m3重约38.5Kg。新型的氦质谱检漏仪中已经没有手动阀。现已采用自控阀自动调节运转时的误差。同时用涡轮分子泵取代了油扩散泵, 以消除可能造成的油返流。计算机技术也在氦质谱检漏仪中获得应用。运转、控制和输出数据均由计算机自动操作完成。典型的示波器已由阴极射线管显像屏所代替。整个操作只须按各种按钮自动进行。博为研发生产的新型检漏仪现在已经渗透到航空航天、新能源、电子器件、阀门、电力、制冷、家电等行业。氦质谱检漏仪在未来的岁月中还将在许多的工业领域中得到新的应用
氦质谱检漏仪的结构
分析器
分析器作用是使不同质荷比的离子按不同轨迹运动,从而将它们彼此分开,仅使氦离子通过其出口隙缝。分析器由一个外加均匀磁场及一个出口电极组成,如图4所示。磁场方向与离子束入射方向垂直。
由离子源出来的离子束射入它垂直的磁通密度为B的均匀磁场分析器中后,由于分析场中电场为零,所以离子仅受磁场的洛伦兹力作用而作半径为R的圆周运动。偏转半径R与质荷比M/Ze有关,当B及U一定时,相同质荷比的离子具有相同的运动半径,不同质荷比的离子将以不同的半径偏转而彼此分开。质荷比小的偏转半径小,质荷比大的偏转半径大。在偏转180°处,用一分析器出口电极将其他离子挡住,而使氦离子轨道对准出口电极上的狭缝,氦离子穿过狭缝到达离子收集极形成氦离子流。
氦质谱检漏仪以及氦质谱检漏,在实际应用中,氦质谱检漏顾名思义一般都会采用氦气作为的示漏气体,这是为什么呢?
氦质谱检漏仪虽然是因为选用氦气作为示漏气体而得名,但实际上涉及的示漏气体包括氦气、氢气等,主要的是氦气。而之所以选择氦气作为主要的示漏气体,原因主要有以下几点:
1、氦气的质量轻,易于穿过漏孔,进入系统时流动和扩散快,因此响应快,检漏灵敏度高。
2、氦离子质荷比小,因此可以减小磁分析器偏转半径的尺寸和选用较弱一点的磁场。同时一阶氦离子的质荷比与一阶氢离子、二阶碳离子相差较大,利于离子分离,可以适当降低对分析器制造精度的要求,使质谱室中氦离子通过的各个缝隙,从而提高氦离子的传输率。
3、氦在空气中及残余气体中的含量少,在材料出气中氦气也很少,因此本底压力小,检漏时本底信号小。
以上这些因素都为提高氦质谱检漏仪器的灵敏度创造了良好条件。另外,氦气作为一种惰性气体,性质不活泼,不与真空器件起化学反应,无毒,也不会污染环境,因此使用起来也十分安全。
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