氦气检漏仪

氦气检漏仪是氦质谱检漏仪((Helium Mass Spectrometer Leak Detector)的俗称，运用质谱原理制成的仪器称为质谱计或质谱仪。离子源的作用是将原子电离成带电离子并聚焦成束，以一定能量注入质分析器，目前常用的电子轰击型离子源有尼尔型和震荡型两种形式。质谱仪通过其核心部件质谱室，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1器接收所有这些离子，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较多的是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。其基本工作原理是采集被检件中的气体样品并将其电离，根据不同种类气体离子质荷比不同的特点，利用磁偏转分离原理将其区分开来。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。

氦质谱检漏常见问题

氦质谱检漏仪是现在比较常用的检测仪器，那么在使用过程中我们又遇到哪些问题呢？今天科仪的小编就和大家来一起总结一下！

一、为什么用氦气作为示踪气体？其他气体可以吗？（1）在空气中含量低(只有5 ppm)，环境本底低

（2）惰性气体不易1燃，不易1爆对环境没有污染，不与其他物质反应，可以混合到任意浓度

（3）无毒，可以用在食品工业

（4）在质谱仪谱图中易于与其他物质区分

（5）比空气轻，运动速度快

（6）气体分子很小，可以穿过微小的泄漏孔

（7）其它气体也可以

二、喷氦检漏的注意事项。

（1）被测系统应尽量清洁，干燥，无油

（2）如果测量条件发生变化（温度），需要重新对检漏仪做内部较准

（3）氦气比空气轻，喷氦法检漏应注意方向

（4）尽量不要使用密封脂（油脂会大量吸附氦气）

（5）不要向环境释放大量氦气

（6）真实的漏率信号应当是快速上升的信号，相对缓慢下降的信号

三、漏率（leak rate）

在已知漏泄处两侧压差的情况下，单位时间内流过漏泄处的给定温度的干燥气体量。

注：采用国际单位制时，漏率单位为：Pa?m3/s。

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氦质谱检漏仪的进展

（1）便携式：zui近各国推出的小型便携式检漏仪不仅灵敏度高，而且便于携带，给野外作业和高空作业提供了比较大的方便。

（2）高压强下检漏：检漏口压强可高达数百帕左右，对检测大系统和有大漏的工件很有益。

（3）自动化程度高：自动校准氦峰，自动调节零点，量程自动转换，自动数据处理，可外接打印机。氦质谱检漏仪由微机控制，菜单的选择功能，一个按钮即可完成一次的全检漏过程。

（4）全无油的干式检漏：有些国家生产的检漏仪，可采用干式泵，达到无油蒸气的效果，为无油系统及芯片等半导体器件的检漏，提供了有利条件。

（5）检漏范围宽：现今生产的四极检漏仪，质量范围很宽，不仅可检测氦气，而且能检测其它气体。

氦质谱检漏仪因具备检测灵敏度高、反应速度快、定位定量准确等优点而被广泛应用于压力容器、航空航天、原子能、发电厂、制冷工业等领域。正压法的检测标准主要有QJ3089-1999《氦质谱正压检漏方法》、QJ2862-1996《压力容器焊缝氦质谱吸枪罩盒检漏试验方法》，主要应用于大容积高压密闭容器产品的检漏，如高压氦气瓶、舱门检漏仪等。检漏仪在使用过程中，往往会因为产生的一些故障或是现象，而影响检漏工作的正常进度，若对其置之不理还会危及检漏仪的使用寿命。其中的有些故障或现象是使用者能够及时解决或避免的，掌握和了解氦质谱检漏仪常见故障的维修技术，有利于检漏工作的顺利开展以及设备的保养。

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氦质谱检漏仪的检漏方式有那些

氦质谱检漏仪的检漏方式通常有两种，一种为常规检漏，另一种为逆扩散检漏。

逆扩散检漏是把被检件接在分子泵出气口一端，漏入的氦气由分子泵出气口逆着泵的排气方向进入安装在泵的进气口端的质谱管内而被检测。检漏仪给出的漏率值为测量漏率，需要通过换算公式计算出被检产品的等效标准漏率。这一检漏方式是基于分子泵对不同质量的气体具有不同压缩比（气体在分子泵出气口压强与进气口压强之比）即利用不同气体的逆扩散程度不同程度而设计的。

氦质谱检漏仪逆扩散原理

逆扩散方式检漏允许被检件内压强较高，氦质谱检漏仪可达1000Pa（一般常规检漏仪为0.05Pa以下），适合检大型容器或有大漏的器件，也适合吸枪检漏。逆扩散方式还具有质谱管不易受污染，灯丝寿命长等优点。

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