氦质谱检漏的原理

运用质谱原理制成的仪器称为质谱计或质谱仪。质谱仪通过其部件质谱室，使不同质量的气体变成离子并在某种场中运动后，不同质荷比的离子在场中彼此分开，而相同质荷比的离子在场中汇聚在一起，如果在适当位置安置接收所有这些离子，就会得到按照质荷比大小依次分开排列的质谱图，这就是质谱。

用于检漏的质谱仪称为质谱检漏仪。测量气体分压力的所有质谱计，如四极质谱计、射频质谱计、飞行时间质谱计、回旋质谱计等都可以用于检漏。

专门设计的以氦气作示踪气体进行检漏的质谱仪称为氦质谱检漏仪。这种仪器除灵敏度高外，还具有适应范围广、定位定量准确、无毒、安全、反应速度快等优点。氦质谱检漏仪中用得很多的是90°和180°的磁偏转型质谱仪。

众所周知，当一个带电质点（正离子）以速度v进入均匀磁场的分析器中，如果速度v的方向和磁场H的方向相垂直，则它的运动轨迹为圆，如图1所示。当磁场的磁通密度一定时，不同质荷比（m/e）的离子在磁场中都有相应的运输半径，也就是都有相应的圆轨迹，这样，不同质荷比的带电粒子在磁场分析器中运动后就会彼此分开。如果在离大运动的路径中安置一块档板将其他离子档掉，而在对应的氦离子运动半径位置的档板上开一狭缝，狭缝后安置离子接收极，这样的只有氦离子才能通过狭缝而被接收极接收形成氦离子流，并经放大器放大后由测量仪表指示出来。检漏时，如果用氦气喷吹漏孔，氦气便通过漏孔进入检漏仪的质谱室中，使检漏仪的测量仪表立即灵敏地反应出来，达到了检漏的目的

质谱检漏仪仪器的小可检漏率

当仪器处于佳工作条件下，以一个大气压的纯氦气作示漏气体进行动态检漏时所能检出的的漏孔漏率，称为仪器可检漏率，用Qmin表示。

（1）所谓佳工作条件，是指被检件出气和漏气都小，它与检漏仪连接后不会影响检漏仪质谱室的正常工作，因此不需加辅助泵。同时，检漏仪的参量也调整在佳工作状态，这时检漏仪能发挥其性能。

（2）所谓动态检漏，是指检漏时，检漏仪的真空系统仍在对质谱室进行抽气，且仪器的反应时间不大于3s的情况。

（3）所谓小可检，是指检漏仪输出仪表上可以观察出来的微小的指示变化，即小可检信号。这个小可检信号主要受无规律起伏变化的仪器的本底噪声和漂移所限制。本底噪声是由于仪器各参数的不稳定引起的，例台电源电压变化、真空度变化、发射电流变化、加速电压变化、放大倍数变化、外界电磁场干扰等都会引起输出仪表的不稳定摆动。漂移被认为是由于电子学上的原因引起的。如果漏入的氦气产生的输出指示的变化小于噪声和漂移之和，就很难判断究竟是漏气信号还是噪声和漂移指示，因而噪声和漂移值也就成为能否判断出漏气信号的关键值。

单级磁偏转型氦质谱检漏仪

在质谱室内有：由灯丝、离化室、离子加速极组成离子源；由外加均匀磁场、挡板及出口缝隙组成分析器；由抑制栅、收集极及高阻组成收集器；放大静电计管和冷阴极电离规。

在离化室N内，气体电离成正离子，在电场作用下离子聚焦成束。并在加速电压作用下以一定的速度经过加速极S1的缝隙进入分析器。在均匀磁场的作用下，具有一定速度的离子将按圆形轨迹运动，其偏转半径可计算。

可见，当B和U为定值时，不同质荷比me-1的离子束的偏转半径R不同。仪器的B和R是固定的，调节加速电压U使氦离子束恰好通过出口缝隙S2，到达收集器D，形成离子流并由放大器放大。使其由输出表和音响指示反映出来；而不同于氦质荷比的离子束[(me-1)1(me-1)3]因其偏转半径与仪器的R值不同无法通过出口缝隙S2 ，所以被分离出来。 (me-1)2=4，即He+的质荷比，除He+之外，C卅很少，可忽略。

怎么样影响氦质谱检漏仪检测精度

受到检测压力的影响

泄漏率对测试压力的依赖性，对不同的测量条件是不同的。一般而言，对于多孔性(如铸造气泡、裂缝)较高时，试验压力对泄漏率的影响较大，而对于多孔性较低时则影响较小。另外，随测试压力的，还会带来诸如温度影响，所需稳定时间加长等一系列问题。因此，建议对特定的工件可采用在一定压力范围内进行泄漏检测，然后选择一个满足测试要求的较低的压力确定为终的测试压力。试漏机试漏压力的选择必须充分考虑被测零件各个机构对于测试压力的承受能力。