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氦质谱检漏仪的进展

经过近半个世纪的努力,今天的氦质谱检漏仪已告别了四十年代初期的情形。

集中体现在如下几个方面:

(1)便携式:近各国推出的小型便携式检漏仪不仅灵敏度高,而且便于携带,给野外作业和高空作业提供了比较大的方便。

(2)高压强下检漏:检漏口压强可高达数百帕左右,对检测大系统和有大漏的工件很有益。

(3)自动化程度高:自动校准氦峰,自动调节零点,量程自动转换,自动数据处理,可外接打印机。整机由微机控制,菜单的选择功能,一个按钮即可完成一次的全检漏过程。

(4)全无油的干式检漏:有些国家生产的检漏仪,可采用干式泵,达到无油蒸气的效果,为无油系统及芯片等半导体器件的检漏,提供了有利条件。

(5)检漏范围宽:现今生产的四极检漏仪,质量范围很宽,不仅可检测氦气,而且能检测其它气体。

分子泵排气系统取代扩散泵排气系统,不仅解决了油蒸气对质谱室的污染问题,而且对快速启动仪器和快速停机做出了很大贡献。为适应检漏口压强的变化和对灵敏度要求的不同,分子泵一般采用多级构造和几种不同的转速。

例如:瑞士、日本采用改变分子泵转速来达到此目的,且提高检漏灵敏度。

另外,逆扩散检漏方式,实现了高压强下检漏,也为正压吸检漏提供了良好的条件。






氦质谱检漏常见问题

氦质谱检漏仪是现在比较常用的检测仪器,那么在使用过程中我们又遇到哪些问题呢?今天科仪的小编就和大家来一起总结一下!

一、为什么用氦气作为示踪气体?其他气体可以吗?(1)在空气中含量低(只有5 ppm),环境本底低

(2)惰性气体不易1燃,不易1爆对环境没有污染,不与其他物质反应,可以混合到任意浓度

(3)无毒,可以用在食品工业

(4)在质谱仪谱图中易于与其他物质区分

(5)比空气轻,运动速度快

(6)气体分子很小,可以穿过微小的泄漏孔

(7)其它气体也可以

二、喷氦检漏的注意事项。

(1)被测系统应尽量清洁,SF6充气柜真空箱检漏回收系统,干燥,无油

(2)如果测量条件发生变化(温度),需要重新对检漏仪做内部较准

(3)氦气比空气轻,喷氦法检漏应注意方向

(4)尽量不要使用密封脂(油脂会大量吸附氦气)

(5)不要向环境释放大量氦气

(6)真实的漏率信号应当是快速上升的信号,相对缓慢下降的信号

三、漏率(leak rate)

在已知漏泄处两侧压差的情况下,单位时间内流过漏泄处的给定温度的干燥气体量。

注:采用国际单位制时,漏率单位为:Pa?m3/s。

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用氦气作为氦质谱检漏气体的原因

选择示漏气体(示踪气体)的原则是:它在空气中及真空系统中的含量低;检漏仪对示漏气体的灵敏度高;它不会对人员、环境、被检件及检漏仪造成污染、伤害和安全隐患;价格低。

质谱检漏仪通常选择氦气作示踪气体,主要原因如下:

1、氦在空气中及真空系统残余气体中的含量极1少(在空气中约含5.2ppm),在材料出气中也很少,因此本底压力小,输出的本底电流也小。正因为本底小,由某些原因引起本底的波动,亦即本底噪声也就小,因此微小漏率也就能反应出来,灵敏度高。

2、氦的质量小(相对分子质量为4),检漏回收系统,易于穿过漏孔。这样,氦较除氢以外的其他气体通过同一漏孔的漏率就大,容易发现,灵敏度高。

3、氦是惰性气体,不与被检件器壁起化学反应,不会污染被检件,使用安全。

4、在氦两侧的是氢(质荷比为2)和双电荷原子碳(质荷比为6),质荷比都与氦相差较大。这样,它们在分析器中的偏转半径相差也大,容易分开,定标找氦峰时,不易受其他离子的干扰,因此就降低了对分析器制造精度的要求,易于加工。同时,分析器出口电极及离子源加速极的隙缝也可以加大,充气柜真空箱检漏回收系统,使更多的氦离子通过,提高了仪器灵敏度。

5、氦在被检件及真空系统中不易被吸附。这样检出一个漏孔可以使氦信号迅速消失以便继续进行检漏,提高了仪器的检漏效率。

6.氢气有些性能(如质量小、易通过漏孔)比氦还好,然而由于氢一方面有易1爆危险,另一方面在油扩散泵中,由于油受热裂解会产生大量的碳和氢,使氢本底极高且波动大,以致灵敏度大大降低,所以很少采用。

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