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發(fā)布時(shí)間：2021-08-04 07:01

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氦質(zhì)譜檢測儀——示漏氣體的選擇

選擇示漏氣體的原則是：它在空氣中及真空系統(tǒng)中的含量低；檢漏儀對它的靈敏度高；它不會(huì)對人員、環(huán)境、被檢件及檢漏儀造成污染、傷害和安全隱患；價(jià)格低。

質(zhì)譜檢漏儀通常選擇氦氣作示蹤氣體，主要原因如下：

（1）氦在空氣中及真空系統(tǒng)殘余氣體中的含量少（在空氣中約含5×10-6），在材料出氣中也很少，因此本底壓力小，輸出的本底電流也小。正因?yàn)楸镜仔。赡承┰蛞鸨镜椎牟▌?dòng)，亦即本底噪聲也就小，因此微小漏率也就能反應(yīng)出來，靈敏度高。

（2）氦的質(zhì)量小（相對分子質(zhì)量為4），易于穿過漏孔。這樣，氦較除氫以外的其他氣體通過同一漏孔的漏率就大，容易發(fā)現(xiàn)，靈敏度高。

（3）氦是惰性氣體，不與被檢件器壁起化學(xué)反應(yīng)，不會(huì)污染被檢件，使用安全。

（4）在氦兩側(cè)的離子是氫（質(zhì)荷比為2）和雙電荷原子碳（質(zhì)荷比為6），質(zhì)荷比都與氦相差較大。其工作原理是在高壓輸出中如遇雷擊，氧化鋅片電阻變小，大電流對地短路，輸電線路被保護(hù)。這樣，它們在分析器中的偏轉(zhuǎn)半徑相差也大，容易分開，調(diào)氦峰時(shí)，不易受其他離子的干擾，因此就降低了對分析器制造精度的要求，易于加工。同時(shí)，分析器出口電極及離子源加速極的隙縫也可以加大，使更多的氦離子通過，提高了儀器靈敏度。

（5）氦在被檢件及真空系統(tǒng)中不易被吸附，容易被抽走。這樣檢出一個(gè)漏孔可以使氦信號(hào)迅速消失以便繼續(xù)進(jìn)行檢漏，提高了儀器的檢漏效率。

氫氣有些性能（如質(zhì)量小、易通過漏孔）比氦還好，然而由于氫一方面有危險(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，使氫本底極高且波動(dòng)大，以致靈敏度大大降低，所以很少采用。

氦質(zhì)譜檢漏儀的可檢漏率

當(dāng)儀器處于較佳工作條件下，以一個(gè)大氣壓的純氦氣作示漏氣體進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢漏時(shí)所能檢出的小的漏孔漏率，稱為儀器小的可檢漏率，用Qmin表示。

（1）所謂較佳工作條件，是指被檢件出氣和漏氣都小，它與檢漏儀連接后不會(huì)影響檢漏儀質(zhì)譜室的正常工作，因此不需加輔助泵。同時(shí)，檢漏儀的參量也調(diào)整在較佳工作狀態(tài)，這時(shí)檢漏儀能發(fā)揮其較佳的性能。

（2）所謂動(dòng)態(tài)檢漏，是指檢漏時(shí)，檢漏儀的真空系統(tǒng)仍在對質(zhì)譜室進(jìn)行抽氣，且儀器的反應(yīng)時(shí)間不大于3s的情況。

（3）所謂小可檢，是指檢漏儀輸出儀表上可以觀察出來的微小的指示變化，即小的可檢信號(hào)。測量氣體分壓力的所有質(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)、回旋質(zhì)譜計(jì)等都可以用于檢漏。這個(gè)小的可檢信號(hào)主要受無規(guī)律起伏變化的儀器的本底噪聲和漂移所限制。本底噪聲是由于儀器各參數(shù)的不穩(wěn)定引起的，例臺(tái)電源電壓變化、真空度變化、發(fā)射電流變化、加速電壓變化、放大倍數(shù)變化、外界電磁場干擾等都會(huì)引起輸出儀表的不穩(wěn)定擺動(dòng)。漂移被認(rèn)為是由于電子學(xué)上的原因引起的。如果漏入的氦氣產(chǎn)生的輸出指示的變化小于噪聲和漂移之和，就很難判斷究竟是漏氣信號(hào)還是噪聲和漂移指示，因而噪聲和漂移值也就成為能否判斷出漏氣信號(hào)的關(guān)鍵值。