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發(fā)布時間：2021-03-22 22:05
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氦質(zhì)譜檢漏儀的結(jié)構(gòu)組成
氦質(zhì)譜檢漏儀——質(zhì)譜室
不同類型的氦質(zhì)譜檢漏儀的質(zhì)譜室結(jié)構(gòu)大同小異，都是由離子源、分析器和收集器三部分組成，它們放在一個抽成高真空的質(zhì)譜室外殼中。
1）離子源
離子源的作用是使氣體分子電離，形成一束具有一定能量的離子。它由燈絲（陰極）、離化室及離子加速極組成。
燈絲在真空中通電加熱后發(fā)射電子，在離化室與燈絲之間的電場的作用下，電子加速穿過離化室頂部狹縫進(jìn)入離化室，在離化室中與氣體分子發(fā)生多次碰撞后損失能量，然后打到分子電離形成正離子，正離子在離化室與加速極之間的電原U（即離子加速電壓）作用下，相繼穿過離化室正面的矩形狹縫和加速極的矩形狹縫，由于加速電場對離子做的功轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子的動能，便形成具有一定能量的離子束。由于離子是由中性氣體分子失去Z個帶負(fù)電荷e的電子而形成的，所以離子電荷為正的Ze。由于各種氣體的離子均受同一電場的加速，當(dāng)它們的電荷量相等時，它們的能量相等，但由于質(zhì)荷比不同，故運動速度也就不同。由于檢漏技術(shù)的應(yīng)用，提高了檢漏靈敏度，彌補了吸入法檢漏時儀器靈敏度低的不足。
2）分析器
分析器作用是使不同質(zhì)荷比的離子按不同軌跡運動，從而將它們彼此分開，僅使氦離子通過其出口隙縫。分析器由一個外加均勻磁場及一個出口電極組成。磁場方向與離子束入射方向垂直。
3）收集極
收集極是對準(zhǔn)出口電極狹縫安裝的，其作用是收集穿過出口電極狹縫的氦離子并通過一個電阻輸入到小電流放大器進(jìn)行離子流的放大和測量。由于氦離子一般只有10-13~10-12A，要使小電流放大器輸入信號電壓足夠大，則輸入電阻必需很大（一般高于1010歐），放大用的靜電計管必須要高度絕緣，所以把高阻及靜電計管放在高真空的質(zhì)譜室中。測量氣體分壓力的所有質(zhì)譜計，如四極質(zhì)譜計、射頻質(zhì)譜計、飛行時間質(zhì)譜計、回旋質(zhì)譜計等都可以用于檢漏。
氦質(zhì)譜檢漏儀——電氣部分
除了主機供電部件和主機控制部件，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警器。將離子流進(jìn)行放大并將輸出信號送入輸出儀表或顯示器和音響報警器。
4）真空測量電路。一般用熱偶計測量低真空，用冷陰極磁控入電真空計測量高真室。
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，這在各自的說明書中都有說明，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，以一個大氣壓的純氦氣作示漏氣體進(jìn)行動態(tài)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(zhì)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(diào)整在較佳工作狀態(tài)，這時檢漏儀能發(fā)揮其較佳的性能。
（2）所謂動態(tài)檢漏，是指檢漏時，檢漏儀的真空系統(tǒng)仍在對質(zhì)譜室進(jìn)行抽氣，且儀器的反應(yīng)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。這個小的可檢信號主要受無規(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、外界電磁場干擾等都會引起輸出儀表的不穩(wěn)定擺動。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(guān)鍵值。該產(chǎn)品既可在真空中進(jìn)行低壓檢測，也可利用吸槍線進(jìn)行本地高壓檢測，廣泛適用于鋰電，制冷，電力，汽車空調(diào)等行業(yè)多種檢測要求。
氦質(zhì)譜檢漏儀的選擇
選擇氦質(zhì)譜檢漏儀時主要考慮以下問題：
（1）儀器的功能能滿足檢漏的要求。如有些儀器沒有逆流檢漏功能，就不適合吸槍法檢漏；有些儀器沒有報廢漏率的設(shè)置功能，不宜作為批量產(chǎn)品篩選檢漏用；流水線上要求一定的檢漏速度，此時應(yīng)選擇有多工位的檢漏儀。
（2）儀器的靈敏度能滿足檢漏的要求。國內(nèi)外生產(chǎn)的不同類型的氦質(zhì)譜檢漏儀的靈敏度是不一樣的，如果檢漏要求的靈敏度較高，就要認(rèn)真選擇。
（3）被檢件如果害怕油的污染，就應(yīng)選擇無油真空系統(tǒng)的檢漏儀。
（4）被檢件容積如果較大，必須選用預(yù)抽泵抽速大的檢漏儀，否則就要外加預(yù)抽泵。
（5）如果被檢對象不固定，體積時大時小，靈敏度要求時高時低，就要選擇功能較全、靈敏度較高、檢漏范圍寬的檢漏儀。
（6）如果檢漏地點不固定，需要經(jīng)常搬運儀器時，就要選擇小型便攜式儀器。
（7）在滿足上述檢漏基本要求的基礎(chǔ)上，還要綜合考慮儀器的價格是否低、操作是否簡易、維修是否方便等方面的問題。
