氦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(wěn)定、靈敏度高的特點(diǎn)。是真空檢漏技術(shù)中靈敏度最高，用得最普遍的檢漏儀器。

 

    氦檢漏儀是磁偏轉(zhuǎn)型的質(zhì)譜分析計(jì)。單級磁偏轉(zhuǎn)型儀器靈敏度為lO-9～10-12Pam3/s，廣泛地用于各種真空系統(tǒng)及零部件的檢漏。雙級串聯(lián)磁偏轉(zhuǎn)型儀器與單級磁偏轉(zhuǎn)型儀器相比較，本底噪聲顯著減小.其靈敏度可達(dá)10-14～10-15Pam3/s，適用于超高真空系統(tǒng)、零部件及元器件的檢漏。逆流氦檢漏儀改變了常規(guī)型儀器的結(jié)構(gòu)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(zhì)譜室污染小等特點(diǎn).適用于大漏率、真空衛(wèi)生較差的真空系統(tǒng)的檢漏，其靈敏度可達(dá)10-12Pam3/s。

 

    氦檢漏儀由離子源、分析器、收集器、冷陰極電離規(guī)組成的質(zhì)譜室和抽氣系統(tǒng)及電氣部分等組成。

 

    1、單級磁偏轉(zhuǎn)型氦檢漏儀

 

    現(xiàn)以HZJ—l型儀器為例，介紹單級磁偏轉(zhuǎn)型氦檢漏儀，在質(zhì)譜室內(nèi)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(jì)管和冷陰極電離規(guī)。質(zhì)譜室的工作原理。在離化室N內(nèi)，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(jīng)過加速極S1的縫隙進(jìn)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(yùn)動，其偏轉(zhuǎn)半徑可計(jì)算。

 

    可見，當(dāng)B和U為定值時，不同質(zhì)荷比me-1的離子束的偏轉(zhuǎn)半徑R不同。儀器的B和R是固定的，調(diào)節(jié)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(dá)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(zhì)荷比的離子束[(me-1)1(me-1)3]因其偏轉(zhuǎn)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(zhì)荷比，除He+之外，C卅很少，可忽略。

 

    氦質(zhì)譜檢漏法是利用氦檢漏儀的氦分壓力測量原理，實(shí)現(xiàn)被檢件的氦泄漏量測量。當(dāng)被檢件密封面上存在漏孔時，示漏氣體氦氣及其它成分的氣體均會從漏孔泄出，泄漏出來的氣體進(jìn)入氦檢漏儀后，由于氦檢漏儀的選擇性識別能力，僅給出氣體中的氦氣分壓力信號值。在獲得氦氣信號值的基礎(chǔ)上，通過標(biāo)準(zhǔn)漏孔比對的方法就可以獲得漏孔對氦泄漏量。

 

    2、雙級串聯(lián)磁偏轉(zhuǎn)型氦檢漏儀

 

    圖4示出了雙級900縮轉(zhuǎn)串聯(lián)式磁偏轉(zhuǎn)型氦檢漏儀的質(zhì)譜室。由于兩次分析，減少了非氦離子到達(dá)收集器的機(jī)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(shè)置加速電場，使離子在進(jìn)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(jīng)第二次加速進(jìn)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。

 

    采用真空法檢漏時，需要利用輔助真空泵或檢漏儀對被檢產(chǎn)品內(nèi)部密封室抽真空，采用氦罩或噴吹的方法在被檢產(chǎn)品外表面施氦氣，當(dāng)被檢產(chǎn)品表面有漏孔時，氦氣就會通過漏孔進(jìn)入被檢產(chǎn)品內(nèi)部，再進(jìn)入氦檢漏儀，從而實(shí)現(xiàn)被檢產(chǎn)品泄漏量測量。按照施漏氣體方法的不同，又可以將真空法分為真空噴吹法和真空氦罩法。其中真空噴吹法采用噴槍的方式向被檢產(chǎn)品外表面噴吹氦氣，可以實(shí)現(xiàn)漏孔的精確定位;真空氦罩法采用有一定密閉功能的氦罩將被檢產(chǎn)品全部罩起來，在罩內(nèi)充滿一定濃度的氦氣，可以實(shí)現(xiàn)被檢產(chǎn)品總漏率的測量。

 

    雙級串聯(lián)磁偏轉(zhuǎn)型和逆流氦檢漏儀

 

    3、逆流氦檢漏儀

 

    逆流氦檢漏儀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如圖5所示。該類儀器是根據(jù)油擴(kuò)散泵或分子泵的壓縮比與氣體種類有關(guān)的原理制成的。例如，多級油擴(kuò)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(jìn)入主抽泵前級部位的氦氣，仍有部分返流到質(zhì)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(zhì)譜檢漏儀的工作原理。

 

    采用正壓法檢漏時，需對被檢產(chǎn)品內(nèi)部密封室充入高于一個大氣壓力的氦氣，當(dāng)被檢產(chǎn)品表面有漏孔時，氦氣就會通孔漏孔進(jìn)入被檢外表面的周圍大氣環(huán)境中，再采用吸槍的方式檢測被檢產(chǎn)品周圍大氣環(huán)境中的氦氣濃度增量，從而實(shí)現(xiàn)被檢產(chǎn)品泄漏測量。按照收集氦氣方式的不同，又可以將正壓法分為正壓吸槍法和正壓累積法。其中正壓吸槍法采用氦檢漏儀吸槍對被檢產(chǎn)品外表面進(jìn)行掃描探查，可以實(shí)現(xiàn)漏孔的精確定位;正壓累積法采用有一定密閉功能的氦罩將被檢產(chǎn)品全部罩起來，采用檢漏儀吸槍測量一定時間段前后的氦罩內(nèi)氦氣濃度變化量，實(shí)現(xiàn)被檢產(chǎn)品總漏率的精確測量。