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氦质谱检漏的原理

运用质谱原理制成的仪器称为质谱计或质谱仪。质谱仪通过其部件质谱室，使不同质量的气体变成离子并在某种场中运动后，不同质荷比的离子在场中彼此分开，而相同质荷比的离子在场中汇聚在一起，如果在适当位置安置接收所有这些离子，就会得到按照质荷比大小依次分开排列的质谱图，这就是质谱。

用于检漏的质谱仪称为质谱检漏仪。测量气体分压力的所有质谱计，如四极质谱计、射频质谱计、飞行时间质谱计、回旋质谱计等都可以用于检漏。

专门设计的以氦气作示踪气体进行检漏的质谱仪称为氦质谱检漏仪。这种仪器除灵敏度高外，还具有适应范围广、定位定量准确、无毒、安全、反应速度快等优点。氦质谱检漏仪中用得很多的是90°和180°的磁偏转型质谱仪。

众所周知，当一个带电质点（正离子）以速度v进入均匀磁场的分析器中，如果速度v的方向和磁场H的方向相垂直，则它的运动轨迹为圆，如图1所示。当磁场的磁通密度一定时，不同质荷比（m/e）的离子在磁场中都有相应的运输半径，也就是都有相应的圆轨迹，这样，不同质荷比的带电粒子在磁场分析器中运动后就会彼此分开。如果在离大运动的路径中安置一块档板将其他离子档掉，而在对应的氦离子运动半径位置的档板上开一狭缝，狭缝后安置离子接收极，这样的只有氦离子才能通过狭缝而被接收极接收形成氦离子流，并经放大器放大后由测量仪表指示出来。检漏时，如果用氦气喷吹漏孔，氦气便通过漏孔进入检漏仪的质谱室中，使检漏仪的测量仪表立即灵敏地反应出来，达到了检漏的目的

质谱检漏仪仪器的小可检漏率

当仪器处于佳工作条件下，以一个大气压的纯氦气作示漏气体进行动态检漏时所能检出的的漏孔漏率，称为仪器可检漏率，用Qmin表示。

（1）所谓佳工作条件，是指被检件出气和漏气都小，它与检漏仪连接后不会影响检漏仪质谱室的正常工作，因此不需加辅助泵。同时，检漏仪的参量也调整在佳工作状态，这时检漏仪能发挥其性能。

（2）所谓动态检漏，是指检漏时，检漏仪的真空系统仍在对质谱室进行抽气，且仪器的反应时间不大于3s的情况。

（3）所谓小可检，是指检漏仪输出仪表上可以观察出来的微小的指示变化，即小可检信号。这个小可检信号主要受无规律起伏变化的仪器的本底噪声和漂移所限制。本底噪声是由于仪器各参数的不稳定引起的，例台电源电压变化、真空度变化、发射电流变化、加速电压变化、放大倍数变化、外界电磁场干扰等都会引起输出仪表的不稳定摆动。漂移被认为是由于电子学上的原因引起的。如果漏入的氦气产生的输出指示的变化小于噪声和漂移之和，就很难判断究竟是漏气信号还是噪声和漂移指示，因而噪声和漂移值也就成为能否判断出漏气信号的关键值。

氦质谱检漏仪镀膜机检漏

目前市场上常见的金黄色、钴铜色、黑色等钻头、铣、模具等，这些器具都是经过镀膜技术加工后的涂层工具。经过涂层处理后的硬质合金刀片可以延具寿命并且满足一些特殊的应用，刀具上的颜色不同也就说明涂镀不同的涂层。

镀膜机检漏原因：镀膜机需要在高真空环境下工作，真空度的好坏直接影响镀膜的品质。有时候镀膜机的真空度抽不下来或者真空度不好，可能是接头松动或者有焊缝出现虚焊。传统的检漏方法需要镀膜机停机，充氮气，再在怀疑有漏的地方涂上肥皂泡，整个过程耗时费力容易误判，对于细微的泄漏无法检测。

镀膜机检漏方法：采用真空法检漏，镀膜机不需要停机，直接在真空泵的旁路利用波纹管接入检漏仪，在怀疑有漏的地方喷氦气，即可完成检漏。

正压漏孔的校准

正压漏孔校准装置一般采用定容法和恒压法两种工作原理。在此基础上又研究了累积比较法、标准气体法、流量比较法、压力比较法、质谱计法等各种方法，但都以定容法和恒压法为基础。1997年美国材料和测试学会“校准气体参考漏孔的标准规范”。该规范毛细管—水柱位移法为恒压法，气体累积法为定容法。欧洲标准化1995年(CENTC138WFG/6n3rev3)也采用类似毛细管—水柱位移法。瑞士Balzers公司在1995年建立了基于恒压法的正压漏孔的校准系统。我国是采用恒压法测量，测量范围10-7—10-5Pam3/s。我们采用质谱比较法校准，准确数据由510所科委计量站提供。

真空漏孔用于正压时，该漏孔的标定值要改变。正压检测漏率范围10-3—10-8Pam3/s是过渡流。过渡流的计算较复杂，如用真空漏孔替代正压条件进行换算，工程应用上较为不便，因此必须正压检漏时用正压标准漏孔做比较准。正压漏孔在使用时，其供气压力氦气浓度应一致。正压漏孔的研究国内外起步均比较晚，但它已在大型燃料贮箱、运载火箭氢氧系统成功应用。但是正压漏孔的制作、校准、应用与其气流特性均需在实践中进一步完善发展。