氦質(zhì)譜檢漏儀的工作原理

氦質(zhì)譜檢漏儀是根據(jù)質(zhì)譜學(xué)原理，用氦氣作探索氣體制成的氣密性檢測(cè)儀器．其質(zhì)譜原理如圖所示。

燈絲發(fā)射出來(lái)的電子在電離室內(nèi)來(lái)回的振蕩，與電離室內(nèi)氣體和經(jīng)被檢件漏孔進(jìn)入電離室的氦氣相互碰撞使其電離成正離子，這些離子在加速電場(chǎng)作用下進(jìn)入磁場(chǎng)，由于洛倫茲力作用產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)，形成圓弧形軌道，軌道半徑

由上式可知，當(dāng)R、B為定值時(shí)，改變加速電壓可使不同質(zhì)量的離子通過(guò)磁場(chǎng)和接收縫到達(dá)接收極而被檢測(cè)。

氨質(zhì)譜檢漏儀的檢漏方式

氦質(zhì)譜檢漏儀的檢漏方式通常有兩種，一種為常規(guī)檢漏，另一種為逆擴(kuò)散檢漏。逆擴(kuò)散原理如圖所示。逆擴(kuò)散檢漏是把被檢件接在分子泵出氣口一端，漏入的氦氣由分子泵出氣口逆著泵的排氣方向進(jìn)入安裝在泵的進(jìn)氣口端的質(zhì)譜管內(nèi)而被檢測(cè)。這一檢漏方式是基于分子泵對(duì)不同質(zhì)量的氣體具有不同壓縮比(氣體在分子泵出氣口壓強(qiáng)與進(jìn)氣口壓強(qiáng)之比)即利用不同氣體的逆擴(kuò)散程度不同程度而設(shè)計(jì)的。

逆擴(kuò)散方式檢漏允許被檢件內(nèi)壓強(qiáng)較高，JSJ-232型 氨質(zhì)譜檢漏儀可達(dá) 300Pa(一般常規(guī)檢漏儀為005Pa以下)，適合檢大型容器或有大漏的器件，也適合吸槍檢漏。逆擴(kuò)散方式還具有質(zhì)譜管不易受污染，燈絲壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

常用檢漏方法

檢漏的目的是確定被檢件漏孔的位置和漏率，這些目的是通過(guò)采用一些標(biāo)準(zhǔn)的檢漏方法實(shí)現(xiàn)的。采用什么方法要視被檢件的結(jié)構(gòu)、檢漏的經(jīng)濟(jì)效益及檢漏系統(tǒng)的性質(zhì)來(lái)決定。根據(jù)不同的檢漏目的，基本上有五種檢漏方法。

1、噴吹法-確定漏孔位置

該方法是將被檢件接在檢漏儀的檢漏口，用儀器的真空系統(tǒng)對(duì)其抽真空并達(dá)到真

空銜接與質(zhì)譜管溝通，然后用噴槍向可疑漏孔噴吹氛氣。當(dāng)有漏孔存在時(shí)，氛氣就通

過(guò)漏孔進(jìn)入質(zhì)譜管被檢測(cè)。下圖是噴吹法原理示意圖。

噴吹法檢漏的靈敏度高，質(zhì)譜管不易受污染，但是檢大容器時(shí)可能有真空抽不下來(lái)的情況，可能要加輔助真空設(shè)備。

2、吸入法-確定漏孔位置

又稱(chēng)吸槍檢漏，如圖1-5，將專(zhuān)用吸槍聯(lián)接在儀器檢漏口上，被檢件則充入規(guī)定壓力的氨氣(純氨氣或一定比例含氦的混合氣)。檢漏時(shí)，讓吸槍沿可疑漏孔處慢慢移動(dòng)，若被檢件有漏孔，氦氣自漏孔漏出，被吸槍吸入送至儀器的質(zhì)譜管而被檢測(cè)。

吸入法檢漏靈敏度相對(duì)噴吹法要低，但是其檢漏口真空主要是由吸流量決定的，所以不受被檢件容積的限制，適合檢測(cè)大的容器。

3鐘罩法--測(cè)總漏率

將被檢件與儀器檢漏口聯(lián)接抽真空，在被檢件外面罩以充滿氨氣的容器，如被檢件有漏孔，氦氣便由漏孔進(jìn)入被檢件，最終達(dá)到質(zhì)譜管被檢測(cè)(圖1-6)。所測(cè)漏率是被檢件的總漏率，不能確定有幾個(gè)泄漏點(diǎn)和每個(gè)漏點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。

可以看出鐘罩法是基于噴吹法的一種檢漏方法。

4、背壓法--測(cè)總漏率

電子元器件進(jìn)行氣密性檢測(cè)時(shí)常用背壓法。檢漏前用專(zhuān)用加壓容器向被檢件壓入氦氣（由壓力和時(shí)間控制壓入的量），然后取出被檢件，吹去表面吸附氦后放入專(zhuān)用檢漏罐中，再將檢漏罐聯(lián)接到檢漏儀的檢漏口上，對(duì)檢漏罐抽真空，實(shí)施檢漏。若器件有漏，則通過(guò)該漏孔壓人的氦氣又釋放出來(lái)進(jìn)入檢漏罐，最終到達(dá)質(zhì)譜管。用這種方法測(cè)得的漏率也是總漏率。圖1-7為背壓法檢漏示意圖。

5、輔助真空系統(tǒng)

對(duì)子漏氣速率和放氣速率較大或者體積較大的被檢件，若直接與檢漏儀相連，檢漏儀的真空度可能抽不上去，使檢漏儀無(wú)法工作。此種情況須加接輔助真空系統(tǒng)，提高對(duì)被檢件的抽速。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的輔助真空系統(tǒng)只需一個(gè)機(jī)械泵和兩個(gè)閥門(mén)(圖1-8)，復(fù)雜的系統(tǒng)可由前級(jí)泵、次級(jí)泵、閥門(mén)、真空規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)漏孔等組成。次級(jí)泵可用擴(kuò)散系或羅茨泵，前級(jí)系用氣鎮(zhèn)式機(jī)械泵。

文章來(lái)源：微信公眾號(hào)《PVD鍍膜》  侵刪