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氦质谱检漏仪的工作原理与结构


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 技术中灵敏度蕞高,用得蕞普遍的 检漏仪器 。 
氦质谱检漏仪的 工作原理与结构 
氦质谱检漏仪 由离子源、分析器、收集器、冷阴极电离规组成的质谱室和抽气系统及电气部分等组成。 
1、单级磁偏转型氦质谱检漏仪 
现以 HZJ — l 型仪器为例.介绍单级磁偏转型 氦质谱检漏仪 。 
在质谱室内有: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;由抑制栅、收集极及高阻组成收集器;第一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。在均匀磁场的作用下,具有一定速度的离子将按圆形轨迹运动,其偏转半径可计算。 
可见,当 B 和 U 为定值时,不同质荷比 me-1 的离子束的偏转半径 R 不同。仪器的 B 和 R 是固定的,调节加速电压 U 使氦离子束恰好通过出口缝隙 S2 ,到达收集器 D ,形成离子流并由放大器放大。使其由输出表和音响指示反映出来;而不同于氦质荷比的离子束 [(me-1)1(me-1)3] 因其偏转半径与仪器的 R 值不同无法通过出口缝隙 S2 ,所以被分离出来。 (me-1)2=4 ,即 He+ 的质荷比,除 He+ 之外, C 卅很少,可忽略。 
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,虽然可以通过第一个分析器,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,仪器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 
该类仪器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 102 ;对空气中其它成分的压缩比为 lO4 ~ 106 。 检漏 时,通过被检件上漏孔进入主抽泵前级部位的氦气,仍有部分返流到质谱室中去,并由仪器的输出指示示出漏气讯号。这就是逆流 氦质谱检漏仪 的工作原理。 

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