上海上港对阵川崎前锋:氦質譜檢漏儀的分類與結構和工作原理

真空檢漏 真空技術網 真空技術網整理

大宫松鼠vs川崎前锋 www.lpfxlz.com.cn

  氮質譜檢漏儀是用氦氣為示漏氣體的專門用于檢漏的儀器,它具有性能穩定、靈敏度高的特點。是真空檢漏技術中靈敏度最高,用得最普遍的檢漏儀器。

  氦質譜檢漏儀是磁偏轉型的質譜分析計。單級磁偏轉型儀器靈敏度為lO-9~10-12Pam3/s,廣泛地用于各種真空系統及零部件的檢漏。雙級串聯磁偏轉型儀器與單級磁偏轉型儀器相比較,本底噪聲顯著減小.其靈敏度可達10-14~10-15Pam3/s,適用于超高真空系統、零部件及元器件的檢漏。逆流氦質譜檢漏儀改變了常規型儀器的結構布局,被檢件置于檢漏儀主抽泵的前級部位,因此具有可在高壓力下檢漏、不用液氮及質譜室污染小等特點.適用于大漏率、真空衛生較差的真空系統的檢漏,其靈敏度可達10-12Pam3/s。

  氦質譜檢漏儀由離子源、分析器、收集器、冷陰極電離規組成的質譜室和抽氣系統及電氣部分等組成。

①單級磁偏轉型氦質譜檢漏儀

  現以HZJ—l型儀器為例.介紹單級磁偏轉型氦質譜檢漏儀,其結構如圖2所示。

單級磁偏轉型氦質譜檢漏儀

圖:單級磁偏轉型氦質譜檢漏 儀

離子偏轉半徑計算公式

圖:離子偏轉半徑計算公式

  在質譜室內有:由燈絲、離化室、離子加速極組成離子源;由外加均勻磁場、擋板及出口縫隙組成分析器;由抑制柵、收集極及高阻組成收集器;第一級放大靜電計管和冷陰極電離規。質譜室的工作原理如圖3所示。

  在離化室N內,氣體電離成正離子,在電場作用下離子聚焦成束。并在加速電壓作用下以一定的速度經過加速極S1的縫隙進入分析器。在均勻磁場的作用下,具有一定速度的離子將按圓形軌跡運動,其偏轉半徑可按式(5)計算。

  可見,當B和U為定值時,不同質荷比me-1的離子束的偏轉半徑R不同。儀器的B和R是固定的,調節加速電壓U使氦離子束[圖中(me-1)2]恰好通過出口縫隙S2,到達收集器D,形成離子流并由放大器放大。使其由輸出表和音響指示反映出來;而不同于氦質荷比的離子束[(me-1)1(me-1)3]因其偏轉半徑與儀器的R值不同無法通過出口縫隙S2,所以被分離出來。(me-1)2=4,即He+的質荷比,除He+之外,C卅很少,可忽略。

②雙級串聯磁偏轉型氦質譜檢漏儀

  圖4示出了雙級900縮轉串聯式磁偏轉型氦質譜檢漏儀的質譜室。由于兩次分析,減少了非氦離子到達收集器的機率。并且,如在兩個分析器的中間,即圖中的中間縫隙S2與鄰近的擋板間設置加速電場,使離子在進入第二個分析器前再次被加速。那些與氦離子動量相同的非氦離子,雖然可以通過第一個分析器,但是,經第二次加速進入第二個分析器后,由于其動量與氦離子的不同而被分離出來。由于二次分離,儀器本底及本底噪聲顯著地減小,提高了儀器靈敏度。

雙級串聯磁偏轉型和逆流氦質譜檢漏儀

圖4-5:雙級串聯磁偏轉型氦質譜檢 漏儀和逆流氦質譜檢漏儀

③逆流氦質譜檢漏儀

  逆流氦質譜檢漏儀的結構特點如圖5所示。該類儀器是根據油擴散泵或分子泵的壓縮比與氣體種類有關的原理制成的。例如,多級油擴散泵對氦氣的壓縮比為102;對空氣中其它成分的壓縮比為lO4~106。檢漏時,通過被檢件上漏孔進入主抽泵前級部位的氦氣,仍有部分返流到質譜室中去,并由儀器的輸出指示示出漏氣訊號。這就是逆流氦頃質譜檢漏儀的工作原理。