氦质谱检漏仪原理|氦质谱检漏仪的应用|氦质谱检漏仪使用方法|氦质谱检漏仪的校准

　　氦质谱检漏仪是一种精度很高的不停机查漏仪器，具有灵敏度高、抗干扰、不污染环境(以前的卤素检漏污染环境)、不危及安全生产(以前的烛光法不适用于氢冷发电机)等优点。

　　泄漏和密封相对应，很多情况下，我们需要密封住一定的空间，防止气体或液体在压力的作用下，流进或流出这个空间。如真空设备(真空镀膜机，液晶注入机，PVD，半导体外延等等)，需要在真空条件下工作，要求在工作时，空气不能漏进工作腔体，否则生产不能进行，或者产生次品，浪费人力物力。另外装液体或气体的容器(液压气瓶，氧气瓶，空调冰箱中的雪种容器等等)，要求在容器内外存在压差的情况下，不能有气体或液体漏出。如果有漏，后果严重，一般会造成有效物资的浪费，如有毒物资、腐蚀性气体漏出，甚至会酿成事故。

　　这些对密封性有要求的产品或设备，在投入使用前，就要先进行检漏，使用中也要定期进行检漏检查。

　　正常运行时，空气经过漏点被吸入凝汽器后被真空泵抽出，排至大气。试验时在真空泵入口的空气管上接一根软管至氦质谱检漏仪，在真空系统的漏点处喷氦气，由于氦质谱检漏仪工作时能形成比水环式真空泵更高的真空，因此，漏入真空泵入口管上氦气与空气的混合元体，有一部分被吸入到氦质谱检漏仪，由于氦分子质量与其他分子质量不一样，通过磁场产生的偏转磁力不一样，氦质谱检漏仪上设计有一狭缝，刚好使氦分子通过而其他分子无法通过，这样，通过狭缝后的氦分子打在收集板上，通过靶板计数，即可知道通过的分子数泄漏量的相对大小。

　　氦质谱检漏仪检漏方式：

　　1、示踪气体A放在容器里面，处于正压，然后用氦质谱检漏仪去检测，容器外围是否有气体A，如果容器外有气体A，则容器有漏。用这种方式能检测出漏点，并能大概判断泄漏的程度。这种检漏方式叫Sniffer检漏或正压检漏。

　　2、示踪气体A喷在容器外面，用氦质谱检漏仪去检测容器里面是否有气体A。这种方式能检

　　氦质谱检漏仪是用氦气为示漏气体的专门用于检漏的仪器。氦质谱检漏仪的型号较多，但基本结构大同小异。它主要由质谱室、真空系统及电气部分组成。

　　不同类型的氦质谱检漏仪的质谱室结构大同小异，都是由离子源、分析器和收集器三部分组成，它们放在一个抽成高真空的质谱室外壳中。

　　1、离子源

　　氦质谱检漏仪离子源的作用是使气体分子电离，形成一束具有一定能量的离子。它由灯丝(阴级)、离化室及离子加速极组成。

　　灯丝在真空中通电加热后发射电子，在离化室与灯丝之间的电场作用下，电子加速穿过离化室顶部狭缝进入离化室，在离化室中与气体分子发生多次碰撞后损失能量，Z后打到离化室上形成电子流，成为发射电流的一部分。电子在运动的过程中碰撞气体分子而使气体分子电离形成正离子，正离子在离化室与加速极之间的电压U(即离子加速电原)作用下，相继穿过离化室正面的矩形狭缝和加速极的矩形狭缝，由于加速电场对离子做的功转变为离子的动能，便形成具有一定能量的离子束。

　　2、分析器

　　氦质谱检漏仪分析器的作用是使不同质荷比的离子按不同轨迹运动从而将它们彼此分开，仅使氦离子通过其出口隙缝。分析器由一个外加均匀磁场及一个出口电极组成。

　　氦质谱检漏仪分析器的出口电极一般采用三栅结构。在离子收集极前面有三个栅极G1、G2、G3。G1和G3接地，中间栅极G2与离化室相连。G1栅的狭缝决定了氦离子的运动半径，而使除氦以外的其他离子打不到收集极上去。中间栅极G2的正电位对于正离子而言相当于一个拒斥电场，只有具有一定能量的氦离子才能通过G2的狭缝，而由于碰撞失去能量的其他杂散离子即使进入G1狭缝，也不能通过G2狭缝到达收集极，使收集极的氦离子流不受这些杂散离子的干扰。栅极G3是YZ离子在收集极上打出的二次电子不跑向G2，使它仍返回收集极，以防离子流的不稳定。

　　3、收集极

　　收集极是对准出口电极狭缝安装的，其作用是

　　氦质谱检漏仪可靠的品质保证广泛的市场应用，此款氦质谱检漏仪适用于工业、分析研究、镀膜市场等。氦质谱检漏仪坚固耐用，抗震性能极强，可反复使用数年仍保证高精度的检漏漏率。

　　氦质谱检漏仪电源电压220V频率50HZ额定功率2000W。仪器应安装在符合仪器使用的环境要求的场所，特别是氦质谱检漏仪的电源插座，应符合要求，要有良好的地线，左右要留有30cm的通风间距。

　　放置好氦质谱检漏仪，以避免仪器有倾斜或倾倒的危险。氦质谱检漏仪的底部有安装孔，可以将其固定在桌子或支架上。在仪器运行前要确保真空泵中的机械泵油是否足够，机械泵油必须用专用的针对机械泵型号的油。

　　氦质谱检漏仪的机械泵有足够的机械泵油;保证机体内分子泵、机械泵、真高空组件各连接顺畅;电源线线路没有破损，有良好的接地。氦质谱检漏仪要放平稳，不能倾斜，氦质谱检漏仪底面要有一层防静电布。

　　加压罐压氦装置：

　　加压罐压氦装置的外部接通顺序：写出设备外部条件的接通先后顺序，操作方法，具体的参数等。

　　1、把加压罐、电阻真空计、真空泵、氦气瓶按要求连接。

　　2、检查加压罐的密封圈是否有损害，加压罐进出阀门是否关闭不了;真空泵是否有足够的泵油，气镇阀旋钮是否处在关闭的位置;氦气瓶减压阀是否漏气现象。

　　3、确认所有应该注意的事项没有问题之后可以接电源通电。

　　重氟油粗检：

　　1、查看温度检测线路和加热板线路没有破损。

　　2、在油箱中加入适量的重氟油。

　　3、插上电源线，设定重氟油的温度进行加热处理，打开照明灯。当温度达到要求即可用来粗检产品。

　　一、半检漏(喷氦法)

　　1、插上电源，打开氦质谱检漏仪总开关。等待2分钟，当听到一阵风鸣声之后说明氦质谱检漏仪已完全启动。

　　2、查看氦质谱检漏仪装置确保检漏参数未被更改，氦质谱检漏仪运行正常。打开氦质谱检漏仪盲孔

　　氦质谱检漏仪因具备检测灵敏度高、反应速度快、定位定量准确等优点而被广泛应用于压力容器、航空航天、原子能、发电厂、制冷工业等领域。

　　1、机械泵不动作

　　检查项目有：氦质谱检漏仪电源电压是否正常，开关是否打开，绕组是否断路或接地，电机是否过热(泵冷却后是否能启动)。

　　2、机械泵声音异常

　　检查油位是否合适，油质是否变坏，油温是否 查看全文

　　氦质谱检漏仪是用氦气为示漏气体的专门用于检漏的仪器，它具有性能稳定、灵敏度高的特点。是真空检漏技术中灵敏度Zgao，用得Z普遍的检漏仪器。

　　氦质谱检漏仪是磁偏转型的质谱分析计。单级磁偏转型氦质谱检漏仪灵敏度为10-9～10-12Pam3/s，广泛地用于各种真空系统及零部件的检漏。双级串联磁偏转型氦质谱检漏仪与单级磁偏转型氦质谱检漏仪相比较，本底噪声显著减小，其灵敏度可达10-14～10-15Pam3/s，适用于超高真空系统、零部件及元器件的检漏。逆流氦质谱检漏仪改变了常规型仪器的结构布局，被检件置于检漏仪主抽泵的前级部位，因此具有可在高压力下检漏、不用液氮及质谱室污染小等特点。适用于大漏率、真空卫生较差的真空系统的检漏，其灵敏度可达10-12Pam3/s。

　　1、单级磁偏转型氦质谱检漏仪

　　单级磁偏转型氦质谱检漏仪质谱室内有：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YZ栅、收集极及高阻组成收集器;diyi级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。

　　2、双级串联磁偏转型氦质谱检漏仪

　　由于两次分析，减少了非氦离子到达收集器的机率。并且，如在两个分析器的中间，即图中的中间缝隙S2与邻近的挡板间设置加速电场，使离子在进入第二个分析器前再次被加速。那些与氦离子动量相同的非氦离子，虽然可以通过diyi个分析器，但是，经第二次加速进入第二个分析器后，由于其动量与氦离子的不同而被分离出来。由于二次分离，双级串联磁偏转型氦质谱检漏仪本底及本底噪声显著地减小，提高了仪器灵敏度。

　　3、逆流氦质谱检漏仪

　　逆流氦质谱检漏仪是根据油扩散泵或分子泵的压缩比与气体种类有关的原理制成的。例如，多级油扩散泵对氦气的压缩比为10

　　氦质谱检漏仪是用氦气作示漏气体，以气体分析仪检测氦气而进行检漏的质谱仪。氦气的本底噪声低，分子量及粘滞系数小，因而易通过漏孔并易扩散;另外，氦系惰性气体，不腐蚀设备，故常用氦作示漏气体。目前，氦质谱检漏仪的应用已从科学院、大专院校、实验室及少数科研机构走向工矿企业，甚至乡镇企业、个体企业，可以说应用领域极其宽广。

　　例如火箭发动机及姿态发动机，过去是打压刷肥皂水检漏，现在重新改进工艺用氦质谱检漏仪检漏，采用正压吸枪与氦罩法结合，使检漏灵敏度大大提高，从而保证了发动机质量。火箭箭体的检漏采用正压吸枪、氦罩法、累集法等几种方法的结合。由于检漏技术的应用，提高了检漏灵敏度，弥补了吸入法检漏时仪器灵敏度低的不足。

　　KM6空间环模装置设备庞大，主真空室直径12m、高22m，另外有辅助真空室和载人舱等。容积3500m3，分系统多，结构复杂，各种接口焊缝相加有几千米长，采用氦质谱检漏仪负压检漏，每条焊缝由检漏盒密封，配以铺助抽气系统将盒内抽低真空后，充入一定压力氦气，关闭预抽阀，开启检漏阀。由于盒内氦浓度较高，相对检漏仪又有一定压力，因此有效提高了检漏灵敏度。

　　航天工业中，卫星、各类阀门、电子元器件，传感器等等都在广泛应用氦质谱检漏仪及其检漏技术。

　　SF6高压开关和氧化锌避雷器是发电厂及野外输变电的重要组成部分，往往因泄漏造成大面积或局部停电，影响工业生产，又妨碍人们的正常生活。因此带来的经济损失有时是难以估量的。

　　高压开关在连箱是铝铸件，往往容易有砂眼，且漏孔结构复杂，不易清洗。一般采用检漏盒或氦罩法，即把被检件抽真空，然后向罩内充入氦气，等待一定时间，确定总漏率的大小。因氦气的用量小，检测灵敏度就高。

　　氧化锌避雷器，是根据电压高低要求，采用不同截面积、不同厚度和不同数量的氧化锌片，装在瓷套中，充入氮气后密封。其

　　氦质谱检漏仪应用让我国许多设备的运转情况得到了更好的监控，特别是在一些真空设备的质量检验之中，应用氦质谱检漏仪已经成为了一种常见的事项。氦质谱检漏仪自身的能力和使用情况的直接影响到了设备的检测极ng准度，所以选择合适的氦质谱检漏仪很重要。

　　从20世纪60年代开始，氦质谱检漏仪被广泛应用于航天、电子、原子能、制冷、电力、化工、汽车及食品等各个行业。特别是原子能、航天技术的发展，使氦质谱检漏仪得到了飞速的发展。从早期的喷吹法开始，到如今己有了氦罩法、吸枪法、真空室法、检漏盒法、真空室累积法、吸枪累积法、背压法及前级泵出口采样法等多种氦质谱检漏仪。

　　1956年，Schumacher开始研究背压检漏，并将它应用到密闭电子器件的检漏中去。1973年。Howl先生对背压检漏方法进行了详尽的数学分析，他推导的漏率计算公式就是现在使用的背压检漏用的经典公式。

　　在国内，从20世纪60年代末开始，兰州物理所开展了大容器检漏方法研究，将拟质谱检漏技术应用于卫星环模设备、铁路运输液氢槽车、运载火箭氢氧液体燃料箱等大型容器的检漏中。1996年，北京卫星制造厂闰治平等人采用氦质谱的非真空收集法对卫星整体进行检漏。近年来，曹辉玲等人将前级泵出口采样法应用于电力工业及其他大型真空设备的检漏中，采用特制的油污过滤装置对氦具有和积累作用，提高了检漏灵敏度。现在，氦质谱检漏仪己成为迄今Z灵敏、Z有效、Z方便也是应用Z广的检漏手段。

　　选择氦质谱检漏仪时主要考虑以下问题：

　　1、仪器的功能能满足检漏的要求。如有些仪器没有逆流检漏功能，就不适合吸枪法检漏;有些仪器没有报废漏率的设置功能，不宜作为批量产品筛选检漏用;流水线上要求一定的检漏速度，此时应选择有双工位的检漏仪。

　　2、仪器的灵敏度能满足检漏的要求。国内外生产的不同类型的氦质谱检漏仪的灵敏度是不一样的，如果检漏要