氦質(zhì)譜檢漏儀的基本原理與結(jié)構(gòu)

隨著科技的迅猛發(fā)展，氦質(zhì)譜檢儀及其應(yīng)用技術(shù)也在不斷發(fā)展和究善。各國的設(shè)備廠商相繼推出了多種類烈的氦質(zhì)譜檢涮儀，廣泛應(yīng)用丁航空航天，電力電子，汽車等各個行業(yè)，綜觀較新氦質(zhì)譜檢漏儀的性能特點發(fā)現(xiàn)，氦質(zhì)譜檢漏儀正向著高靈敏度、自動化、寬程、等先進(jìn)方向發(fā)展，這些特點很好地滿足了當(dāng)前檢漏應(yīng)用的需求，也極大的推動了氮質(zhì)譜檢漏技術(shù)的不斷發(fā)展。這里需要說明在檢漏過程要求確保充氣管道接口無泄漏，或者采取特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計將所有充氣管道連接接口放置在真空密封室外部。氦質(zhì)譜檢漏儀的基本原理與結(jié)構(gòu)氦質(zhì)譜檢漏儀一般由質(zhì)譜管，真空系統(tǒng)和電子系統(tǒng)組成。其中質(zhì)譜管包括離子源，質(zhì)量分析器和離子檢測器; 真空系統(tǒng)一般由分子泵、機(jī)械泵、電磁閥和真空計組成。離子源的作用是將原子電離成帶電離子并聚焦成束，以一定能量注入質(zhì)分析器，

目前常用的電子轟擊型離子源有尼爾型和震蕩型兩種形式。質(zhì)分析器的作用起將各類離子按其質(zhì)荷比的不同實現(xiàn)分離。

離子檢測器的作用是手機(jī)質(zhì)量分析器所選定的氦離子流并加以放大，再通過比對運算，得出泄漏率

真空系統(tǒng)的作用是獲取質(zhì)譜過程所需的真空，同時完成被檢件的抽空和氦氣的引入。真空系統(tǒng)一般由分子泵、機(jī)械泵、電磁閥和真空計組成組成。氦質(zhì)譜檢漏儀的校準(zhǔn)方法(1)漏率校準(zhǔn)①校準(zhǔn)系統(tǒng)的組成校準(zhǔn)系統(tǒng)由標(biāo)準(zhǔn)漏孔、截止閥及需校準(zhǔn)的氦質(zhì)譜檢漏儀組成。按照真空系統(tǒng)的不同結(jié)構(gòu)，檢漏儀分為常規(guī)系統(tǒng)和逆擴(kuò)散兩種。常規(guī)系統(tǒng)多用于早期的氦質(zhì)譜檢漏儀，該種檢漏儀的被檢件與高真空部分直接相通，由被檢件泄入的氮氣首先到達(dá)質(zhì)譜管被檢到，因而具有較高的靈敏度，但是會對質(zhì)譜管有污染。逆擴(kuò)散系統(tǒng)檢漏儀與常規(guī)系統(tǒng)相比，被檢件只與低真空相通，因此只需將被檢工件抽至低真空就能進(jìn)行檢漏，氦氣是逆擴(kuò)散到質(zhì)譜管，不會對系統(tǒng)有污染，因此被廣泛采用，已成為市場的主流的產(chǎn)品。

機(jī)械泵的工作方式不一樣，分為干泵檢漏儀和油泵檢漏儀，油泵工作會有油霧排出，污染工作環(huán)境，干泵沒有油霧排出對工作環(huán)境沒有影響。在半導(dǎo)體潔凈車間都是使用干泵檢漏儀。

氦質(zhì)譜檢漏原理

氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)是以無色、無味的惰性氣體氦氣為示蹤介質(zhì)、以磁質(zhì)譜分析儀為檢測儀器，用于檢漏的一種檢測技術(shù)，它的檢漏靈敏度可達(dá)10-14～10-15Pa?m3/s，可以準(zhǔn)確確定漏孔位置和漏率。氦質(zhì)譜檢漏儀主要由質(zhì)譜室、真空系統(tǒng)組件和電子學(xué)控制元件三大部分組成。正壓累積法采用有一定密閉功能的氦罩將被檢產(chǎn)品全部罩起來，采用檢漏儀吸槍測量一定時間段前后的氦罩內(nèi)氦氣濃度變化量，實現(xiàn)被檢產(chǎn)品總漏率的準(zhǔn)確測量。質(zhì)譜室接在分子泵的高真空端，入口接在分子泵和機(jī)械泵之間，利用分子泵對不同氣體具有不同壓縮比的特點，氦氣逆著分子泵的抽氣方向進(jìn)入質(zhì)譜室。檢漏儀在質(zhì)譜室中將氣體電離,這些離子在加速電場的作用下進(jìn)入磁場，在洛倫茲力作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),由于不同荷質(zhì)比的離子具有不同的電磁學(xué)特性，偏轉(zhuǎn)半徑各不相同，在擋板的作用下，氦檢漏儀的收集板只允許帶正電的氦離子被接收到，單位時間到達(dá)收集板的氦離子對應(yīng)于一個電流信號，這個電流信號正比于進(jìn)入到達(dá)收集板氦離子的數(shù)量，電流信號經(jīng)過放大后顯示在質(zhì)譜儀的顯示面板上，其大小反映了泄漏點的漏率，通過泄漏率大小來確定該位置泄漏程度的大小。

氦質(zhì)譜檢漏儀的示蹤氣體選用氦氣,是因為氦氣具有以下優(yōu)良特性：

①氦氣在空氣中的含量少，體積含量為5.24×10-6，如果氦氣在環(huán)境中的含量超過標(biāo)準(zhǔn)，可以比較容易地探測到極微量的氦氣；

②氦分子小、質(zhì)量輕、易擴(kuò)散、易穿越漏孔、易于檢測也易于清除；

③氦離子荷質(zhì)比小，易于進(jìn)行質(zhì)譜分析；

④氦氣是惰性氣體，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不會腐蝕和損傷任何設(shè)備；

⑤氦氣無毒，不凝結(jié)，極難容于水。

今天科儀小編和大家分享的是氦質(zhì)譜檢漏的工作原理，希望對您有所幫助！

氦質(zhì)譜檢漏儀能為不同的需求提供不同的測量方法

氦質(zhì)譜檢漏儀原理的氦質(zhì)譜檢漏儀特點：

1.檢測時間和周期非常短，可以達(dá)到5s以內(nèi)；

2.檢測的介質(zhì)比較常用，僅需壓縮空氣即可；

3.不會受到主觀因素判斷的影響；

4.檢測的數(shù)據(jù)精準(zhǔn)；

5.自動生成數(shù)據(jù)保存，可追溯數(shù)據(jù)來源。

氦質(zhì)譜檢漏儀進(jìn)展的集中體現(xiàn)在如下幾個方面：

（1）便攜式：zui近各國推出的小型便攜式檢漏儀不僅靈敏度高，而且便于攜帶，給野外作業(yè)和高空作業(yè)提供了比較大的方便。

（2）高壓強(qiáng)下檢漏：檢漏口壓強(qiáng)可高達(dá)數(shù)百帕左右，對檢測大系統(tǒng)和有大漏的工件很有益。

（3）自動化程度高：自動校準(zhǔn)氦峰，自動調(diào)節(jié)零點，量程自動轉(zhuǎn)換，自動數(shù)據(jù)處理，可外接打印機(jī)。整機(jī)由微機(jī)控制，菜單的選擇功能，一個按鈕即可完成一次的全檢漏過程。

（4）全無油的干式檢漏：有些國家生產(chǎn)的檢漏儀，可采用干式泵，達(dá)到無油蒸氣的效果，為無油系統(tǒng)及芯片等半導(dǎo)體器件的檢漏，提供了有利條件。

（5）檢漏范圍寬：現(xiàn)今生產(chǎn)的四極檢漏儀，質(zhì)量范圍很寬，不僅可檢測氦氣，而且能檢測其它氣體。

氦質(zhì)譜檢漏儀能為不同的應(yīng)用提供廣泛的測試方法，含有渦輪分子泵、內(nèi)置機(jī)械泵、外置機(jī)械泵、光譜、儀管、閥組、檢漏儀電子元件和操作頁面，以及可選功能組件。氦質(zhì)譜檢漏儀在許多領(lǐng)域里得到廣泛的應(yīng)用,例如,在航空航天領(lǐng)域里宇宙飛船、航天飛機(jī)、火箭、飛機(jī)等這些都要用到真空檢漏技術(shù)。其中正壓吸槍法采用檢漏儀吸槍對被檢產(chǎn)品外表面進(jìn)行掃描探查，可以實現(xiàn)漏孔的準(zhǔn)確定位。

檢漏儀使用中注意事項

檢漏儀在使用過程中需特別注意以下幾點：

①使用的電源電壓要在額定的電壓范圍之內(nèi)，電壓過低儀器啟動困難，且性能不穩(wěn)定，電壓過高會燒壞電源，嚴(yán)重時還會燒毀母板的電路板和分子泵，應(yīng)連接穩(wěn)壓電源(UPS)。

②儀器在運行過程中不能移動。渦輪分子泵處于高速運轉(zhuǎn)中，若搬動檢漏儀，容易使分子泵內(nèi)的葉片與轉(zhuǎn)子的筒體相碰撞。

③檢漏儀應(yīng)按照說明書的要求定期進(jìn)行保養(yǎng)，保養(yǎng)的項目有更換機(jī)械泵油、更換過濾網(wǎng)、更換過濾器。

本文介紹了5 種檢漏儀常見故障的分析與處理方法，其中儀器內(nèi)部存在泄漏環(huán)節(jié)是一個易被忽視卻又易產(chǎn)生故障的環(huán)節(jié)，當(dāng)檢漏部位的復(fù)檢結(jié)果不一致時，就需檢測儀器內(nèi)部是否有漏。檢漏儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊湊，定位難度大，本文采用切斷分子泵風(fēng)扇電源和使用小流量噴槍的方式，提高了密封部位定位的能力。檢漏儀是檢漏工作的核心部件，在使用過程中應(yīng)嚴(yán)格按照說明書的操作要求進(jìn)行使用。為適應(yīng)檢漏口壓強(qiáng)的變化和對靈敏度要求的不同，分子泵一般采用多級構(gòu)造和幾種不同的轉(zhuǎn)速。文中以上出現(xiàn)的故障、現(xiàn)象的處理方式是本單位在多年使用過程中的一個總結(jié)和歸納。對檢漏工作者具有一定的參考價值。

今天和大家分享的是檢漏儀使用中注意事項，如果您想了解更多您可撥打圖片上的電話或訪問科儀網(wǎng)址，科儀竭誠為您服務(wù)！