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發(fā)布時(shí)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(gè)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(chǎng)的作用下，電子加速穿過(guò)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(guò)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(chǎng)對(duì)離子做的功轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子的動(dòng)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(gè)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(chǎng)的加速，當(dāng)它們的電荷量相等時(shí)，它們的能量相等，但由于質(zhì)荷比不同，故運(yùn)動(dòng)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(bǔ)了吸入法檢漏時(shí)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(yùn)動(dòng)，從而將它們彼此分開(kāi)，僅使氦離子通過(guò)其出口隙縫。分析器由一個(gè)外加均勻磁場(chǎng)及一個(gè)出口電極組成。磁場(chǎng)方向與離子束入射方向垂直。
3）收集極
收集極是對(duì)準(zhǔn)出口電極狹縫安裝的，其作用是收集穿過(guò)出口電極狹縫的氦離子并通過(guò)一個(gè)電阻輸入到小電流放大器進(jìn)行離子流的放大和測(cè)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(hào)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(jì)管必須要高度絕緣，所以把高阻及靜電計(jì)管放在高真空的質(zhì)譜室中。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。該產(chǎn)品既可在真空中進(jìn)行低壓檢測(cè)，也可利用吸槍線進(jìn)行本地高壓檢測(cè)，廣泛適用于鋰電，制冷，電力，汽車空調(diào)等行業(yè)多種檢測(cè)要求。
氦質(zhì)譜檢漏儀的選擇
選擇氦質(zhì)譜檢漏儀時(shí)主要考慮以下問(wèn)題：
（1）儀器的功能能滿足檢漏的要求。如有些儀器沒(méi)有逆流檢漏功能，就不適合吸槍法檢漏；有些儀器沒(méi)有報(bào)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(shí)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(guó)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(wú)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(duì)象不固定，體積時(shí)大時(shí)小，靈敏度要求時(shí)高時(shí)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(diǎn)不固定，需要經(jīng)常搬運(yùn)儀器時(shí)，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(jià)格是否低、操作是否簡(jiǎn)易、維修是否方便等方面的問(wèn)題。
