氦氣檢漏儀是氦質(zhì)譜檢漏儀的俗稱,利用質(zhì)譜原理制成的儀器稱為質(zhì)譜儀或質(zhì)譜儀。質(zhì)譜儀通過其核心部件質(zhì)譜室,將不同質(zhì)量的氣體變成離子,在某個(gè)領(lǐng)域運(yùn)動(dòng)后,不同質(zhì)荷比的離子在領(lǐng)域內(nèi)相互分離,而相同質(zhì)荷比的離子在領(lǐng)域內(nèi)相互聚集。如果接收器放置在合適的位置接收所有這些離子,將根據(jù)質(zhì)荷比分別獲得質(zhì)譜圖,即質(zhì)譜。
用于檢漏的質(zhì)譜儀稱為質(zhì)譜檢漏儀。所有測(cè)量氣體分壓的質(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)、旋轉(zhuǎn)質(zhì)譜計(jì)等,都可用于檢漏。
專為氦氣作示蹤氣體檢漏而設(shè)計(jì)的質(zhì)譜儀稱為氦質(zhì)譜檢漏儀。該儀器除靈敏度高外,還具有適應(yīng)范圍廣、定位定量準(zhǔn)確、無毒、安全、反應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。氦質(zhì)譜檢漏儀最常用的是90°和180°磁偏轉(zhuǎn)型質(zhì)譜儀。
氦質(zhì)譜檢漏儀系統(tǒng)中的質(zhì)譜檢漏儀通常選用氦作示蹤氣體,主要原因如下:
1.氦在空氣和真空系統(tǒng)中的殘留氣體中含量很少(在空氣中含有約5.2ppm),在材料出氣中也很少,因此本底壓力小,輸出本底電流小。由于本底小,由于某些原因造成本底波動(dòng),即本底噪聲也小,所以微小的漏率也能反映出來,靈敏度高。
2.氦質(zhì)量小(相對(duì)分子質(zhì)量為4),容易穿過漏孔。這樣,氦比氫以外的其他氣體通過同一漏孔的漏率更大,容易發(fā)現(xiàn),靈敏度高。
3、氦氣是惰性氣體,不與被檢件壁發(fā)生化學(xué)反應(yīng),不污染被檢件,使用安全。
4.氦兩側(cè)是氫(質(zhì)荷比為2)和雙電荷原子碳(質(zhì)荷比為6),質(zhì)荷比與氦相差較大。因此,它們?cè)诜治銎髦械钠D(zhuǎn)半徑差異也很大,容易分離,定標(biāo)找氦峰時(shí),不易受到其它離子的干擾,從而降低了對(duì)分析器制造精度的要求,易于加工。同時(shí),分析器出口電極和離子源加速極的間隙也可以增大,使更多的氦離子通過,提高儀器的靈敏度。
5.氦不易被檢驗(yàn)件和真空系統(tǒng)吸附。這樣,檢測(cè)漏孔可以使氦信號(hào)迅速消失,從而繼續(xù)檢測(cè)漏洞,提高儀器的檢測(cè)效率。
6.氫的的某些性能(如質(zhì)量小.易通過漏孔)優(yōu)于氦氣,但由于氫氣一方面有易爆危險(xiǎn),另一方面在油擴(kuò)散泵中,由于油受熱裂解會(huì)產(chǎn)生大量的碳和氫,使氫氣本底極高且波動(dòng)大,從而大大降低了靈敏度,因此很少使用。