氦質(zhì)譜檢漏方法在真空檢漏技術(shù)領(lǐng)域里已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用,這種方法的優(yōu)點是:檢漏靈敏度高,可以檢漏到10-11Pam3/s 數(shù)量級,儀器響應(yīng)快,氦分子在儀器高真空的環(huán)境中擴散的速度很高;所以氦質(zhì)譜檢漏儀在許多領(lǐng)域里得到廣泛的應(yīng)用,例如,在航空航天領(lǐng)域里宇宙飛船、航天飛機、火箭、衛(wèi)星、飛機等這些都要用到真空檢漏技術(shù)。在一般工業(yè)領(lǐng)域里原子能、發(fā)電廠、配電站、合成氨的氮肥生產(chǎn)廠、汽車制造業(yè)、造船工業(yè)、制冷工業(yè)、冶金工業(yè)、輸氣管道、氣罐、油罐、鍋爐快餐食品包裝等都離不開檢漏問題,同樣在導彈武器裝備中也離不開檢漏,導彈彈體、燃料儲備罐、燃料運輸管道、彈頭、特殊部件的密封性都要用到氦質(zhì)譜檢漏,本文主要真對氦質(zhì)譜檢漏原理及方法進行綜述。

氦質(zhì)譜檢漏儀工作原理

         圖1是一個典型質(zhì)譜室的剖面圖,燈絲電離出來的電子經(jīng)加速進入電離室,在電離室內(nèi)與殘余氣體分子和經(jīng)被檢件漏孔進入電離室的氦氣相互碰撞,使氦分子發(fā)生電離,He →He++e 。

圖1 　質(zhì)譜室工作原理

　　這些離子在加速電場的作用下進入磁場,由洛倫茲力使得氦離子發(fā)生偏轉(zhuǎn),形成圓弧形軌道,半徑公式為:

          式中, R為離子偏轉(zhuǎn)軌道半徑; B為磁場強度; M/Z為離子的質(zhì)量與電荷之比; U 為離子的加速電壓。由此可見,當R, B為固定值時,改變加速電壓,可使不同質(zhì)量的離子通過磁場和接收縫到達接收極而被檢測到。如果電離室內(nèi)的成分是干燥大氣,在圖1的出口縫處測得的離子流強度的理論峰值如圖2(根據(jù)干燥大氣成分繪制) 所示,圖中峰值的高度代表離子流強度,它與氣體在電離室的分壓成正比;氦質(zhì)譜檢漏儀就是利用這一原理,實際上把加速電壓設(shè)在氦峰值上,如圖3 所示,接收極在擋板的作用下只能接收到氦離子,氦離子電流經(jīng)過放大后用作指示漏率。

圖2 　氦峰示意圖

 圖3 　實際所選用的氦峰示意圖