氦质谱检漏仪采用氦作示漏气体进行检漏的质谱计称为氦质谱检漏仪。它是真空检漏中灵敏度最高和应用最普遍的一种检漏仪器。
(1)结构原理 氦质谱检漏仪基本上属于磁偏转质谱计,主要由质谱室、真空系统和电子电路三大部分组成。质谱室是氦质谱检漏仪的关键部件,它主要由离子源、分析器和接收器组成。
它的工作原理如图2-42所示。
由于质谱室必须在高真空条件下工作,仪器的真空系统是一高真空抽气机组,它主要由机械真空泵、油扩散泵或涡轮分子泵、冷阱(有些仪器没有)、真空阀门以及真空计等组成。
仪器的电子电路部分主要由质谱室工作稳定电源、离子流测量放大器、音响与灯光报替装置、真空系统电源以及控制电源等组成。采用微处理机可使氦质谱检漏仪的整个检漏过程实现自动控制和操作。
(2)主要技术性能
检漏灵敏度:一般为10¯⁹~10¯¹²Pa·m³/s
返流式为10¯⁸ ~10¯¹¹ Pa·m³/s
工作压力:一般为10¯²Pa
返流式为≥10Pa
高真空系统真空度:风冷油扩散泵机组为10¯³Pa
涡轮分子泵机组为10¯⁴Pa
反应时间:<1-3s
质谱室:180°(或90°)磁偏转扇形质谱室
(3)优缺点
主要优点:
①灵敏度高、反应迅速、稳定可靠;
②采用微型计算机控制实现全自动操作;
③氦在大气中十分稀少(约二十万分之一),又比空气轻,不会造成严重影响;
④氦的质量小,扩散系数大,反应时间短。又不容易被吸附,容易被抽走。
⑤氦为惰性气体,使用安全,不会影响真空卫生。
其主要缺点为结构复杂,价格昂贵。
氦质谱探漏仪也可使用真空法检漏或加压法检漏。