氦质谱检漏仪的进展

经过近半个世纪的努力，今天的氦质谱检漏仪已告别了四十年代初期的情形。

集中体现在如下几个方面：

（1）便携式：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。整机由微机控制，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。

分子泵排气系统取代扩散泵排气系统，不仅解决了油蒸气对质谱室的污染问题，而且对快速启动仪器和快速停机做出了很大贡献。为适应检漏口压强的变化和对灵敏度要求的不同，分子泵一般采用多级构造和几种不同的转速。

例如：瑞士、日本采用改变分子泵转速来达到此目的，且提高检漏灵敏度。

另外，逆扩散检漏方式，实现了高压强下检漏，也为正压吸枪检漏提供了良好的条件。

氦质谱检漏仪光无源器件检漏

光无源器件是不含光能源的光能器件的总称。光无源器件在光路中都要消耗能量，插入损耗是其主要性能指标。光无源器件有光纤连接器、光开关、光衰减器、光纤耦合器、波分复用器、光调制器、光滤波器、光隔离器、光环行器等。氦质谱检漏仪主要特点：前级泵配备抽速高达15m3/h旋片泵，对氦气抽速可达2。它们在光路中分别实现连接、能量衰减、反向隔离、分路或合路、信号调制、滤波等功能。本文主要介绍氦质谱检漏仪在无源器件中的检漏应用。

光无源器件是不含光能源的光功能器件的总称。光无源器件在光路中都要消耗能量，插入损耗是其主要性能指标。光无源器件有光纤连接器、光开关、光衰减器、光纤耦合器、波分复用器、光调制器、光滤波器、光隔离器、光环行器等。然后取出被检产品，将表面的残余氦气吹除后再将被检产品放入与检漏仪相连的真空容器内，被检产品内部密封腔内的氦气会通过漏孔泄漏到真空容器，再进入氦质谱检漏仪，从而实现被检产品总漏率测量。它们在光路中分别实现连接、能量衰减、反向隔离、分路或合路、信号调制、滤波等功能。本文主要介绍氦质谱检漏仪在无源器件中的检漏应用。

无源器件检漏原因：光无源器件是光纤通信设备的重要组成部分，也是其它光纤应用领域不可缺少的元器件。具有高回波损耗、低插入损耗、高可靠性等特点。光无源器件对密封性的要求极高，如果存在泄漏会影响其使用性能和精度，光通信行业的漏率标准是小于 5×10-8  mbar.l/s，因此需要进行泄漏检测。正压累积法采用有一定密闭功能的氦罩将被检产品全部罩起来，采用检漏仪吸枪测量一定时间段前后的氦罩内氦气浓度变化量，实现被检产品总漏率的准确测量。氦质谱检漏法利用氦气作为示踪气体可准确定位，定量漏点，替代传统泡沫检漏和压差检漏，目前已广泛应用于光无源器件的检漏。

用氦气作为氦质谱检漏气体的原因

选择示漏气体(示踪气体）的原则是：它在空气中及真空系统中的含量低；检漏仪对示漏气体的灵敏度高；它不会对人员、环境、被检件及检漏仪造成污染、伤害和安全隐患；价格低。

质谱检漏仪通常选择氦气作示踪气体，主要原因如下：

1、氦在空气中及真空系统残余气体中的含量极1少（在空气中约含5.2ppm），在材料出气中也很少，因此本底压力小，输出的本底电流也小。正因为本底小，由某些原因引起本底的波动，亦即本底噪声也就小，因此微小漏率也就能反应出来，灵敏度高。

2、氦的质量小（相对分子质量为4），易于穿过漏孔。这样，氦较除氢以外的其他气体通过同一漏孔的漏率就大，容易发现，灵敏度高。

3、氦是惰性气体，不与被检件器壁起化学反应，不会污染被检件，使用安全。

4、在氦两侧的是氢（质荷比为2）和双电荷原子碳（质荷比为6），质荷比都与氦相差较大。这样，它们在分析器中的偏转半径相差也大，容易分开，定标找氦峰时，不易受其他离子的干扰，因此就降低了对分析器制造精度的要求，易于加工。79J/(m·h·K)，在标准状态下的定压比热为5233J/(kg·K)，在标准状态下的动力粘度系数为1。同时，分析器出口电极及离子源加速极的隙缝也可以加大，使更多的氦离子通过，提高了仪器灵敏度。

5、氦在被检件及真空系统中不易被吸附。这样检出一个漏孔可以使氦信号迅速消失以便继续进行检漏，提高了仪器的检漏效率。

6.氢气有些性能（如质量小、易通过漏孔）比氦还好，然而由于氢一方面有易1爆危险，另一方面在油扩散泵中，由于油受热裂解会产生大量的碳和氢，使氢本底极高且波动大，以致灵敏度大大降低，所以很少采用。

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氦质谱检漏仪的校准方法

氦质谱检漏仪广泛应用于制冷行业、核工业、电子行业、真空行业、电力行业、航空航天等行业。根据其工作原理和技术性能指标，通过实验，总结通过氦质谱检漏仪对其漏率校准的方法。

氦质谱检漏仪原理:

氦质谱检漏仪是一种以氦气作为示漏气体专门用于检漏的质谱分析仪器。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

氦质谱检漏仪主要由质谱室、真空系统和电气部分等组成。

氦质谱检漏仪的内部一般有标准漏孔，可将标准漏孔拆卸进行校准，如果不能单独校准标准漏孔，就可考虑直接通过氦质谱检漏仪进行漏率部分的校准，本文主要讨论这种情况下氦漏率的校准方法。

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