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發(fā)布時(shí)間:2021-07-25 08:11  





氦質(zhì)譜檢漏儀的原理
運(yùn)用質(zhì)譜原理制成的儀器稱(chēng)為質(zhì)譜計(jì)或質(zhì)譜儀。質(zhì)譜儀通過(guò)其核心部件質(zhì)譜室,使不同質(zhì)量的氣體變成離子并在某種場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)后,不同質(zhì)荷比的離子在場(chǎng)中彼此分開(kāi),而相同質(zhì)荷比的離子在場(chǎng)中匯聚在一起,如果在適當(dāng)位置安置接收所有這些離子,就會(huì)得到按照質(zhì)荷比大小依次分開(kāi)排列的質(zhì)譜圖,這就是質(zhì)譜。檢漏前用壓氦罐向被檢件壓入氦氣(由壓力和時(shí)間控制壓入的量),然后取出被檢件,吹去表面吸附氦氣。
用于檢漏的質(zhì)譜儀稱(chēng)為質(zhì)譜檢漏儀。測(cè)量氣體分壓力的所有質(zhì)譜計(jì),如四極質(zhì)譜計(jì)、射頻質(zhì)譜計(jì)、飛行時(shí)間質(zhì)譜計(jì)、回旋質(zhì)譜計(jì)等都可以用于檢漏。
氦質(zhì)譜檢漏儀——電氣部分
除了主機(jī)供電部件和主機(jī)控制部件,還有幾組主要電路:
1)離子源電源。為離子源提供加速、聚焦、拒斥電壓。
2)發(fā)射電流穩(wěn)定電路。穩(wěn)定和調(diào)節(jié)發(fā)射電流。
3)離子流放大器和音響報(bào)警器。將離子流進(jìn)行放大并將輸出信號(hào)送入輸出儀表或顯示器和音響報(bào)警器。
4)真空測(cè)量電路。一般用熱偶計(jì)測(cè)量低真空,用冷陰極磁控入電真空計(jì)測(cè)量高真室。
5)燈絲保護(hù)電路。當(dāng)質(zhì)譜室正常工作壓力被破壞后,立即切斷燈絲供電回路,以保護(hù)燈絲。
6)其他電路。不同型號(hào)的檢漏儀所具有的功能不盡相同,所以電路也有不少差加,這在各自的說(shuō)明書(shū)中都有說(shuō)明,這里不同贅述。
氦質(zhì)譜檢漏儀的可檢漏率
當(dāng)儀器處于較佳工作條件下,以一個(gè)大氣壓的純氦氣作示漏氣體進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢漏時(shí)所能檢出的小的漏孔漏率,稱(chēng)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(huì)影響檢漏儀質(zhì)譜室的正常工作,因此不需加輔助泵。同時(shí),檢漏儀的參量也調(diào)整在較佳工作狀態(tài),這時(shí)檢漏儀能發(fā)揮其較佳的性能。
(2)所謂動(dòng)態(tài)檢漏,是指檢漏時(shí),檢漏儀的真空系統(tǒng)仍在對(duì)質(zhì)譜室進(jìn)行抽氣,且儀器的反應(yīng)時(shí)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(lái)的微小的指示變化,即小的可檢信號(hào)。這個(gè)小的可檢信號(hào)主要受無(wú)規(guī)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(shù)的不穩(wěn)定引起的,例臺(tái)電源電壓變化、真空度變化、發(fā)射電流變化、加速電壓變化、放大倍數(shù)變化、外界電磁場(chǎng)干擾等都會(huì)引起輸出儀表的不穩(wěn)定擺動(dòng)。漂移被認(rèn)為是由于電子學(xué)上的原因引起的。如果漏入的氦氣產(chǎn)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(hào)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(hào)的關(guān)鍵值。由于盒內(nèi)氦濃度較高,相對(duì)檢漏儀又有一定壓力,因此有效提高了檢漏靈敏度。
氦質(zhì)譜檢漏儀的整體結(jié)構(gòu)
一、質(zhì)譜室
形象的說(shuō),質(zhì)譜室是氦質(zhì)譜檢漏儀的心臟,由離子源、分析器和電氣系統(tǒng)三個(gè)部分組成,并將冷陰極磁控規(guī)也放在其內(nèi),共用其磁場(chǎng)。為了有利于微小的粒子流放大,將一級(jí)放大用高阻及靜電計(jì)管也放在質(zhì)譜室之內(nèi)。質(zhì)譜室殼由非磁性材料制成,內(nèi)部抽空,而外部設(shè)置成磁鐵形成磁分析器的磁場(chǎng)。(3)所謂小可檢,是指檢漏儀輸出儀表上可以觀察出來(lái)的微小的指示變化,即小的可檢信號(hào)。
二、真空系統(tǒng)
真空系統(tǒng)是提供質(zhì)譜室正常工作的條件。由于鎢陰極正常工作時(shí)需要具備0.001-0.01Pa的真空度,同時(shí)保證氦離子在分析器中的運(yùn)動(dòng)有較高的傳輸率,因此建立一個(gè)高真空系統(tǒng)是必要的。系統(tǒng)中的節(jié)能閥則是為了滿(mǎn)足質(zhì)譜室工作壓力的調(diào)節(jié),該閥全開(kāi)時(shí)檢漏靈敏度較高,因此在條件允許情況下開(kāi)啟大些為宜。檢漏時(shí)為了校準(zhǔn)檢漏靈敏度,系統(tǒng)中設(shè)置了標(biāo)準(zhǔn)漏孔。若設(shè)備被浸濕或有殘余的液體都會(huì)影響毛細(xì)管的泄漏而影響測(cè)試結(jié)果的真實(shí)性。
三、電氣系統(tǒng)
氦質(zhì)譜儀電氣部分的核心是質(zhì)譜室的供電和測(cè)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(zhì)譜儀檢漏技術(shù)中,根據(jù)被檢件的結(jié)構(gòu),尺寸要求和具體的檢漏條件,設(shè)置具有預(yù)抽被檢件、保證檢漏儀工作真空度、進(jìn)行的氣體分流、縮短反應(yīng)時(shí)間和清除時(shí)間、降低對(duì)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。