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氦氣檢漏儀

氦氣檢漏儀是氦質譜檢漏儀((Helium Mass Spectrometer Leak Detector)的俗稱，運用質譜原理制成的儀器稱為質譜計或質譜儀。質譜儀通過其核心部件質譜室，使不同質量的氣體變成離子并在某種場中運動后，不同質荷比的離子在場中彼此分開，而相同質荷比的離子在場中匯聚在一起，如果在適當位置安置接收1器接收所有這些離子，就會得到按照質荷比大小依次分開排列的質譜圖，這就是質譜。集中體現(xiàn)在如下幾個方面：（1）便攜式：近各國推出的小型便攜式檢漏儀不僅靈敏度高，而且便于攜帶，給野外作業(yè)和高空作業(yè)提供了比較大的方便。

用于檢漏的質譜儀稱為質譜檢漏儀。測量氣體分壓力的所有質譜計，如四極質譜計、射頻質譜計、飛行時間質譜計、回旋質譜計等都可以用于檢漏。

專門設計的以氦氣作示蹤氣體進行檢漏的質譜儀稱為氦質譜檢漏儀。這種儀器除靈敏度高外，還具有適應范圍廣、定位定量準確、無毒、安全、反應速度快等優(yōu)點。氦質譜檢漏儀中用得較多的是90°和180°的磁偏轉型質譜儀。

眾所周知，當一個帶電質點（正離子）以速度v進入均勻磁場的分析器中，如果速度v的方向和磁場H的方向相垂直，則它的運動軌跡為圓，如圖1所示。當磁場的磁通密度一定時，不同質荷比（m/e）的離子在磁場中都有相應的運輸半徑，也就是都有相應的圓軌跡，這樣，不同質荷比的帶電粒子在磁場分析器中運動后就會彼此分開。如果在離大運動的路徑中安置一塊檔板將其他離子檔掉，而在對應的氦離子運動半徑位置的檔板上開一狹縫，狹縫后安置離子接收極，這樣的只有氦離子才能通過狹縫而被接收極接收形成氦離子流，并經放大器放大后由測量儀表指示出來。檢漏時，如果用氦氣噴吹漏孔，氦氣便通過漏孔進入檢漏儀的質譜室中，使檢漏儀的測量儀表立即靈敏地反應出來，達到了檢漏的目的。質譜檢漏儀通常選擇氦氣作示蹤氣體，主要原因如下：1、氦在空氣中及真空系統(tǒng)殘余氣體中的含量極1少（在空氣中約含5。

氦質譜檢漏儀的基本原理與結構

隨著科技的迅猛發(fā)展，氦質譜檢儀及其應用技術也在不斷發(fā)展和究善。各國的設備廠商相繼推出了多種類烈的氦質譜檢涮儀，廣泛應用丁航空航天，電力電子，汽車等各個行業(yè)，綜觀較新氦質譜檢漏儀的性能特點發(fā)現(xiàn)，氦質譜檢漏儀正向著高靈敏度、自動化、寬程、等先進方向發(fā)展，這些特點很好地滿足了當前檢漏應用的需求，也極大的推動了氮質譜檢漏技術的不斷發(fā)展。氦質譜檢漏儀的基本原理與結構氦質譜檢漏儀一般由質譜管，真空系統(tǒng)和電子系統(tǒng)組成。其中質譜管包括離子源，質量分析器和離子檢測器; 真空系統(tǒng)一般由分子泵、機械泵、電磁閥和真空計組成。氦質譜檢漏儀常用檢漏方法及標準氦質譜檢漏法是利用氦質譜檢漏儀的氦分壓力測量原理，實現(xiàn)被檢件的氦泄漏量測量。離子源的作用是將原子電離成帶電離子并聚焦成束，以一定能量注入質分析器，

目前常用的電子轟擊型離子源有尼爾型和震蕩型兩種形式。質分析器的作用起將各類離子按其質荷比的不同實現(xiàn)分離。

離子檢測器的作用是手機質量分析器所選定的氦離子流并加以放大，再通過比對運算，得出泄漏率

真空系統(tǒng)的作用是獲取質譜過程所需的真空，同時完成被檢件的抽空和氦氣的引入。真空系統(tǒng)一般由分子泵、機械泵、電磁閥和真空計組成組成。按照真空系統(tǒng)的不同結構，檢漏儀分為常規(guī)系統(tǒng)和逆擴散兩種。常規(guī)系統(tǒng)多用于早期的氦質譜檢漏儀，該種檢漏儀的被檢件與高真空部分直接相通，由被檢件泄入的氮氣首先到達質譜管被檢到，因而具有較高的靈敏度，但是會對質譜管有污染。逆擴散系統(tǒng)檢漏儀與常規(guī)系統(tǒng)相比，被檢件只與低真空相通，因此只需將被檢工件抽至低真空就能進行檢漏，氦氣是逆擴散到質譜管，不會對系統(tǒng)有污染，因此被廣泛采用，已成為市場的主流的產品。北京科儀創(chuàng)新真空技術有限公司專業(yè)生產氦質譜檢漏儀，如您想了解更多您可撥打圖片上的電話進行咨詢。

機械泵的工作方式不一樣，分為干泵檢漏儀和油泵檢漏儀，油泵工作會有油霧排出，污染工作環(huán)境，干泵沒有油霧排出對工作環(huán)境沒有影響。在半導體潔凈車間都是使用干泵檢漏儀。

氦質譜檢漏儀的注意事項

檢漏儀的響應時間會影響檢漏工作的速度，正常運行的儀器響應時間不大于3s。筆者實測時，在漏點處噴射氦氣5～10s后，檢漏儀就發(fā)生響應，對于如此龐大的真空系統(tǒng)，其反應是相當的靈敏。

檢漏時噴槍在漏孔處停留的時間應為儀器響應時間的3倍，該時間再加上氦氣在真空系統(tǒng)中的傳遞時間，即為兩次噴氦的較小間隔時間，當然真空系統(tǒng)越龐大，該間隔時間也越長。筆者根據實測經驗，兩次噴氦的較小間隔時間控制在30s左右，即如果次噴氦后30s內檢漏儀還沒有反應,則可進行第二次噴氦。用氦氣作為氦質譜檢漏氣體的原因選擇示漏氣體(示蹤氣體）的原則是：它在空氣中及真空系統(tǒng)中的含量低。

清除時間在理論上與響應時間相同，但由于儀器零件對氦的吸附和脫附作用的影響,清除時間一般要更長些。筆者測算，在測試到數量級為10-9P a ?m3/s的微漏漏點時，清除時間約須1分鐘；在測試到數量級為10-8P a ? m3/s的中漏漏點時，清除時間約須2分鐘；1）高壓開關在連箱是鋁鑄件，往往容易有砂眼，且漏孔結構復雜，不易清洗。在測試到數量級為10-7Pa?m3/s的大漏漏點時，清除時間在3分鐘左右。

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氦質譜檢漏儀測量數據處理

漏率的溫度修正

標準漏孔漏率易受溫度變化影響，溫度對標準漏孔漏率的影響一般為3%/℃ ，所以如果實際環(huán)境溫度和標準漏孔證書中溫度不一致，需要將標準漏孔證書中漏率和標準漏孔漏率的氦質譜檢漏儀示值修正至同一環(huán)境溫度下來計算，并在測試結果中加以說明，修正方法如下:

方法一: 將標準漏孔證書中的漏率修正至實際環(huán)境溫度下，用標準漏孔證書中的漏率加上或減去溫度對標準漏孔漏率的影響系數計算值；

方法二: 將標準漏孔漏率的氦質譜檢漏儀示值平均值修正至標準漏孔證書中環(huán)境溫度下，用標準漏孔漏率的氦質譜檢漏儀示值平均值加上或減去溫度對標準漏孔漏率的影響系數計算值。