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發布時間：2021-08-04 07:01

氦質譜檢測儀——示漏氣體的選擇

選擇示漏氣體的原則是：它在空氣中及真空系統中的含量低；檢漏儀對它的靈敏度高；它不會對人員、環境、被檢件及檢漏儀造成污染、傷害和安全隱患；價格低。

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殘余氣體中的含量少（在空氣中約含5×10-6），在材料出氣中也很少，因此本底壓力小，輸出的本底電流也小。正因為本底小，由某些原因引起本底的波動，亦即本底噪聲也就小，因此微小漏率也就能反應出來，靈敏度高。

（2）氦的質量小（相對分子質量為4），易于穿過漏孔。這樣，氦較除氫以外的其他氣體通過同一漏孔的漏率就大，容易發現，靈敏度高。

（3）氦是惰性氣體，不與被檢件器壁起化學反應，不會污染被檢件，使用安全。

（4）在氦兩側的離子是氫（質荷比為2）和雙電荷原子碳（質荷比為6），質荷比都與氦相差較大。其工作原理是在高壓輸出中如遇雷擊，氧化鋅片電阻變小，大電流對地短路，輸電線路被保護。這樣，它們在分析器中的偏轉半徑相差也大，容易分開，調氦峰時，不易受其他離子的干擾，因此就降低了對分析器制造精度的要求，易于加工。同時，分析器出口電極及離子源加速極的隙縫也可以加大，使更多的氦離子通過，提高了儀器靈敏度。

（5）氦在被檢件及真空系統中不易被吸附，容易被抽走。這樣檢出一個漏孔可以使氦信號迅速消失以便繼續進行檢漏，提高了儀器的檢漏效率。

氫氣有些性能（如質量小、易通過漏孔）比氦還好，然而由于氫一方面有危險，另一方面在油擴散泵中，由于油受熱裂解會產生大量的碳和氫，使氫本底極高且波動大，以致靈敏度大大降低，所以很少采用。

氦質譜檢漏儀的可檢漏率

當儀器處于較佳工作條件下，以一個大氣壓的純氦氣作示漏氣體進行動態檢漏時所能檢出的小的漏孔漏率，稱為儀器小的可檢漏率，用Qmin表示。

（1）所謂較佳工作條件，是指被檢件出氣和漏氣都小，它與檢漏儀連接后不會影響檢漏儀質譜室的正常工作，因此不需加輔助泵。同時，檢漏儀的參量也調整在較佳工作狀態，這時檢漏儀能發揮其較佳的性能。

（2）所謂動態檢漏，是指檢漏時，檢漏儀的真空系統仍在對質譜室進行抽氣，且儀器的反應時間不大于3s的情況。

（3）所謂小可檢，是指檢漏儀輸出儀表上可以觀察出來的微小的指示變化，即小的可檢信號。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。這個小的可檢信號主要受無規律起伏變化的儀器的本底噪聲和漂移所限制。本底噪聲是由于儀器各參數的不穩定引起的，例臺電源電壓變化、真空度變化、發射電流變化、加速電壓變化、放大倍數變化、外界電磁場干擾等都會引起輸出儀表的不穩定擺動。漂移被認為是由于電子學上的原因引起的。如果漏入的氦氣產生的輸出指示的變化小于噪聲和漂移之和，就很難判斷究竟是漏氣信號還是噪聲和漂移指示，因而噪聲和漂移值也就成為能否判斷出漏氣信號的關鍵值。