氦气检漏仪是氦质谱检漏仪的俗称,利用质谱原理制成的仪器称为质谱仪或质谱仪。质谱仪通过其核心部件质谱室,将不同质量的气体变成离子,在某个领域运动后,不同质荷比的离子在领域内相互分离,而相同质荷比的离子在领域内相互聚集。如果接收器放置在合适的位置接收所有这些离子,将根据质荷比分别获得质谱图,即质谱。
用于检漏的质谱仪称为质谱检漏仪。所有测量气体分压的质谱计,如四极质谱计、射频质谱计、飞行时间质谱计、旋转质谱计等,都可用于检漏。
专为氦气作示踪气体检漏而设计的质谱仪称为氦质谱检漏仪。该仪器除灵敏度高外,还具有适应范围广、定位定量准确、无毒、安全、反应快等优点。氦质谱检漏仪最常用的是90°和180°磁偏转型质谱仪。
氦质谱检漏仪系统中的质谱检漏仪通常选用氦作示踪气体,主要原因如下:
1.氦在空气和真空系统中的残留气体中含量很少(在空气中含有约5.2ppm),在材料出气中也很少,因此本底压力小,输出本底电流小。由于本底小,由于某些原因造成本底波动,即本底噪声也小,所以微小的漏率也能反映出来,灵敏度高。
2.氦质量小(相对分子质量为4),容易穿过漏孔。这样,氦比氢以外的其他气体通过同一漏孔的漏率更大,容易发现,灵敏度高。
3、氦气是惰性气体,不与被检件壁发生化学反应,不污染被检件,使用安全。
4.氦两侧是氢(质荷比为2)和双电荷原子碳(质荷比为6),质荷比与氦相差较大。因此,它们在分析器中的偏转半径差异也很大,容易分离,定标找氦峰时,不易受到其它离子的干扰,从而降低了对分析器制造精度的要求,易于加工。同时,分析器出口电极和离子源加速极的间隙也可以增大,使更多的氦离子通过,提高仪器的灵敏度。
5.氦不易被检验件和真空系统吸附。这样,检测漏孔可以使氦信号迅速消失,从而继续检测漏洞,提高仪器的检测效率。
6.氢的的某些性能(如质量小.易通过漏孔)优于氦气,但由于氢气一方面有易爆危险,另一方面在油扩散泵中,由于油受热裂解会产生大量的碳和氢,使氢气本底极高且波动大,从而大大降低了灵敏度,因此很少使用。