氦質譜檢漏儀的工作原理及檢漏方式
一、氦質譜檢漏儀的工作原理
氦質譜檢漏儀是根據質譜學原理,用氦氣作探索氣體制成的氣密性檢測儀器.其質譜原理如圖所示。
氦質譜檢漏儀的質譜學原理
燈絲發射出來的電子在電離室內來回的振蕩,與電離室內氣體和經被檢件漏孔進入電離室的氦氣相互碰撞使其電離成正離子,這些離子在加速電場作用下進入磁場,由于洛倫茲力作用產生偏轉,形成圓弧形軌道,軌道半徑
R=144/B×10-4×(M/Z×U)1/2
式中 R=離子偏轉軌道半徑(厘米)
B=磁場強度(特斯拉)
M/Z=離子的質(量)/(電)荷比(正整數)
U=離子加速電壓(V)
由上式可知,當R、B為定值時,改變加速電壓可使不同質量的離子通過磁場和接收縫到達接收極而被檢測。得到下圖所示質譜圖。
二、氦質譜檢漏儀的檢漏方式
氦質譜檢漏儀的檢漏方式通常有兩種,一種為常規檢漏,另一種為逆擴散檢漏。逆擴散原理如圖所示。逆擴散檢漏是把被檢件接在分子泵出氣口一端,漏入的氦氣由分子泵出氣口逆著泵的排氣方向進入安裝在泵的進氣口端的質譜管內而被檢測。這一檢漏方式是基于分子泵對不同質量的氣體具有不同壓縮比(氣體在分子泵出氣口壓強與進氣口壓強之比)即利用不同氣體的逆擴散程度不同程度而設計的。
逆擴散原理
逆擴散方式檢漏允許被檢件內壓強較高,SFJ-231/241型氦質譜檢漏儀可達1000Pa(一般常規檢漏儀為0.05Pa以下),適合檢大型容器或有大漏的器件,也適合吸槍檢漏。逆擴散方式還具有質譜管不易受污染,燈絲壽命長等優點。