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新型检漏装置的示踪气体必须满足三个要求

（1）系统的残余气体的质潜中没有它的谱线。即便仪器处于大气环境，这种气体在仪器中也几乎不存在。

（2）能够在试验状态下很容易地把它从系统中抽出， 所用的示踪气体不会污染系统。

（3）分子量低、粘度低、购置方便。显然，氦气是满足这三个要求的理想的气体。

橡树岭的扩散工厂主要是由大型圆柱形容器构成。容器与油罐车上的油罐的大小相当。厂内的大型容器数以百计，一个又一个的联结在一起。其内部有可以有效分离出铀的含有微孔的长管。为了防止泄漏，必须对所有容器的器壁进行严格而认真的检漏。

初用于橡树岭扩散工厂的氦质谱检漏仪封装在玻壳中。其零部件和管道也是玻璃制成的。抽气装置又用的是玻璃式扩散泵。当这些由玻璃封装的检漏仪进入现场后损坏很大。玻璃系统经常破碎，不得不请许多玻璃工进行维修。在当时, 熟练的玻璃工实在太少了。后来参加调试的人员出通谍：如果检漏仪不能作成实用型，他们将拒绝使用。尼尔博士在十分困难的情况下，终于研制成功了金属的质谱计和金属式的真空系统。这也是现代氦质谱检漏仪的雏形。金属式氦质谱检漏仪的研制成功终于适应了扩散工厂对检漏的严格的要求。检漏仪的研制成功为后来的研制成功作出了历史性的贡献。

氦质谱检漏仪的结构

氦质谱检漏仪的型号较多，但基本结构大同小异。它主要由质谱室、真空系统及电气部分组成。

（1）质谱室

不同类型的氦质谱检漏仪的质谱室结构大同小异，都是由离子源、分析器和收集器三部分组成，它们放在一个抽成高真空的质谱室外壳中

1）离子源

离子源的作用是使气体分子电离，形成一束具有一定能量的离子。它由灯丝（阴极）、离化室及离子加速极组成。

灯丝在真空中通电加热后发射电子，在离化室与灯丝之间的电场的作用下，电子加速穿过离化室顶部狭缝进入离化室，在离化室中与气体分子发生多次碰撞后损失能量，打到分子电离形成正离子，正离子在离化室与加速极之间的电原U（即离子加速电压）作用下，相继穿过离化室正面的矩形狭缝和加速极的矩形狭缝，由于加速电场对离子做的功转变为离子的动能，便形成具有一定能量的离子束。由于离子是由中性气体分子失去Z个带负电荷e的电子而形成的，所以离子电荷为正的Ze。由于各种气体的离子均受同一电场的加速，当它们的电荷量相等时，它们的能量相等，但由于质荷比不同，故运动速度也就不同。

氦质谱检漏真空系统电气部分

除了主机供电部件和主机控制部件，还有几组主要电路：

1）离子源电源。为离子源提供加速、聚焦、拒斥电压。

2）发射电流稳定电路。稳定和调节发射电流。

3）离子流放大器和音响报警器。将离子流进行放大并将输出信号送入输出仪表或显示器和音响报警器。

4）真空测量电路。一般用热偶计测量低真空，用冷阴极磁控入电真空计测量高真室。

5）灯丝保护电路。当质谱室正常工作压力被破坏后，立即切断灯丝供电回路，以保护灯丝。

6）其他电路。不同型号的检漏仪所具有的功能不尽相同，所以电路也有不少差加，这在各自的说明书中都有说明，这里不同赘述。