氦质谱检漏的原理
运用质谱原理制成的仪器称为质谱计或质谱仪。质谱仪通过其部件质谱室,使不同质量的气体变成离子并在某种场中运动后,不同质荷比的离子在场中彼此分开,而相同质荷比的离子在场中汇聚在一起,如果在适当位置安置接收所有这些离子,就会得到按照质荷比大小依次分开排列的质谱图,这就是质谱。
用于检漏的质谱仪称为质谱检漏仪。测量气体分压力的所有质谱计,如四极质谱计、射频质谱计、飞行时间
检漏仪氦质谱
氦质谱检漏的原理
运用质谱原理制成的仪器称为质谱计或质谱仪。质谱仪通过其部件质谱室,使不同质量的气体变成离子并在某种场中运动后,不同质荷比的离子在场中彼此分开,而相同质荷比的离子在场中汇聚在一起,如果在适当位置安置接收所有这些离子,就会得到按照质荷比大小依次分开排列的质谱图,这就是质谱。
用于检漏的质谱仪称为质谱检漏仪。测量气体分压力的所有质谱计,如四极质谱计、射频质谱计、飞行时间质谱计、回旋质谱计等都可以用于检漏。
专门设计的以氦气作示踪气体进行检漏的质谱仪称为氦质谱检漏仪。这种仪器除灵敏度高外,还具有适应范围广、定位定量准确、无毒、安全、反应速度快等优点。氦质谱检漏仪中用得很多的是90°和180°的磁偏转型质谱仪。
众所周知,当一个带电质点(正离子)以速度v进入均匀磁场的分析器中,如果速度v的方向和磁场H的方向相垂直,则它的运动轨迹为圆,如图1所示。当磁场的磁通密度一定时,不同质荷比(m/e)的离子在磁场中都有相应的运输半径,也就是都有相应的圆轨迹,这样,不同质荷比的带电粒子在磁场分析器中运动后就会彼此分开。如果在离大运动的路径中安置一块档板将其他离子档掉,而在对应的氦离子运动半径位置的档板上开一狭缝,狭缝后安置离子接收极,这样的只有氦离子才能通过狭缝而被接收极接收形成氦离子流,并经放大器放大后由测量仪表指示出来。检漏时,如果用氦气喷吹漏孔,氦气便通过漏孔进入检漏仪的质谱室中,使检漏仪的测量仪表立即灵敏地反应出来,达到了检漏的目的
质谱检漏仪通常选择氦气作示踪气体,主要原因如下:
(1)氦在空气中及真空系统残余气体中的含量少(在空气中约含5×10-6),在材料出气中也很少,因此本底压力小,输出的本底电流也小。正因为本底小,由某些原因引起本底的波动,亦即本底噪声也就小,因此微小漏率也就能反应出来,灵敏度高。
(2)氦的质量小(相对分子质量为4),易于穿过漏孔。这样,氦较除氢以外的其他气体通过同一漏孔的漏率就大,容易发现,灵敏度高。
(3)氦是惰性气体,不与被检件器壁起化学反应,不会污染被检件,使用安全。
(4)在氦两侧的离子是氢(质荷比为2)和双电荷原子碳(质荷比为6),质荷比都与氦相差较大。这样,它们在分析器中的偏转半径相差也大,容易分开,调氦峰时,不易受其他离子的干扰,因此就降低了对分析器制造精度的要求,易于加工。同时,分析器出口电极及离子源加速极的隙缝也可以加大,使更多的氦离子通过,提高了仪器灵敏度。
(5)氦在被检件及真空系统中不易被吸附,容易被抽走。这样检出一个漏孔可以使氦信号迅速消失以便继续进行检漏,提高了仪器的检漏效率。
氢气有些性能(如质量小、易通过漏孔)比氦还好,然而由于氢一方面有危险,另一方面在油扩散泵中,由于油受热裂解会产生大量的碳和氢,使氢本底极高且波动大,以致灵敏度大大降低,所以很少采用。
氦质谱检漏仪故障与处理
检漏仪内部泄漏
处理方法
不同的密封部位出现泄漏采用不同的处理方法(见表1)。①检漏接口与阀门组块的连接部位有漏,可先采用灌胶密封处理,若密封性仍不能满足要求,需从厂家购买新品进行更换。②电磁阀与阀门组块间的密封圈有漏,则对密封圈进行更换,并先用无水乙醇将密封面、密封圈清洗干净,且勿在密封圈表面涂抹凡士林或真空脂(这些材料在真空条件下放气,会影响仪器本底)等密封添加剂。③各零部件间的密封一般也采用橡胶圈密封,若有漏,更换密封圈即可。注意事项同上。④真空计的探针与其外壳间采用密封胶密封,该密封环节在检测时极易被忽视,此处若有漏可行灌胶处理,但探针间距很小,可操作空间有限,若灌胶后密封效果不佳,则从厂家购买新品进行更换。
检漏仪仪器设备特点
全自动氦质谱检漏仪
全自动氦质谱检漏仪的显著优点:
(1)操作简便:检漏仪结合简捷的双键操作功能及内置智能化系统为您提供简单但强大的测试性能。
(2)功能强大:适用于各种检漏方法,优化设计的质谱室及真空系统功能强大,能适合各种检漏方法的要求,以满足各种各样的检漏应用。
(3)配置:多种系统配置,多种可选件,可以灵活地组成各种各样的系统配置。
(4)坚固:在坚固方面的革新设计,使得检漏仪能适应各种恶劣的工业环境。
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