氦质谱检漏技术的研究与实践

《氦质谱检漏技术的研究与实践》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、2012年12月宇航计测技术De。．．2012第32卷第6期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementV01．32．No．6文章编号：1000一7202(2012)06-0021-04中图分类号：TB774文献标识码：A氦质谱检漏技术的研究与实践濮荣强1黄文平2(1．芜湖信息技术职业学院电子信息系，芜湖241000；2．安徽皖仪科技股份有限公司，合肥231088)摘要在氦质谱检漏技术理论的基础上，采用了以微电脑为中心的自动控制技术，提高了氦质谱检漏仪的全自动操作智能化水平。180。非

2、均匀磁场的实现，使离子聚焦更好。通过电子量程切换技术，减少了量程转换时间，扩大了测量范围，对高准确度密封性智能检测系统的实现进行了详细的研究与实践。关键词真空测试氦质谱检漏StudiedPracticesofHeliumMassSpectrometertoLeakingDetectionTechnologyPURong—qian91HUANGWen．pin92(1．WuhuVocationalCollegeofInformationTechnology，AnhuiProvince，Wuhu241000；2．ArIIluiWay

3、eeScienceandTechnologyCo，Ltd，AnhuiProvince，Hefei231088)AbstractIntroducingthetheoreticalbasisofheliummassspectrometertoleakingdetectiontech-nology，theautomaticcontroltechnologyisusedhere，whichimprovesintelligentlevelandreducestherangeswitchingtimeandexpandsthemeasur

4、ingrangewiththehelpsofboth1800non—uniformmagneticfieldforionfocusandelectronicrangeswitching．Thepapergivesthestudiedpracticestohighprecisionsealedintelligentdetectionsystemindetail．KeywordsVacuumtestHeliummassspectrometerLeakingdetection1引言氦质谱检漏技术是以电子、离子光学和化学电离理论为基础

5、，集材料科学、精密机械加工、真空技术、电子学和计算机科学技术一体，利用逆扩散技术，将由检漏室扩散到质谱室的氦气电离并加速进入磁场中进行分离，通过检测接收器中氦离子信号的大小来判断被检件的漏率和位置；具有自动化程度高、检测速度快、检测灵敏度高等特点。本文介绍了氦质谱检漏技术的理论基础，对采用氦质谱检漏技术实现高准确度、密封性智能检测系统应用进行了详细的研究。2氦质谱检漏技术的理论基础氦质谱检漏仪用氦气作为气密性检测气体，从收稿日期：2012-08-05，惨回日期：2012—09-06基金项目：国家重大科学仪器设备开发专项(201

6、2YQ220084)，安徽省高校省级自然科学研究项目资助(KJ20128217)作者简介：濮荣强(1962一)，男，副教授，主要研究方向：通信信息系统。宇航计测技术灯丝加热发射出来的电子经过加速，在电离室内与被检件漏孔逆扩散到电离室的氦气相互碰撞，使其电离成正离子。这些离子在加速电场作用下进入磁场，在洛伦兹力作用下产生偏转成圆弧形轨道，其旋转半径屁：(144×10—4／B)(Ux朋／Z)丁I(1)式中：R——离子偏转轨道半径，cm；B——磁场强度，T；(卜离子加速电压，V；彬z——离子的质荷比(离子的质量与电荷的比值)。由式(

7、1)可知，当R，B为固定值时，改变加速电压可使不同质量的离子通过磁场和接收缝到达接收极而被检测。因被检测的气体是固定的氦气，即质荷比M／Z是已知的，因此只要调整好加速电压，使氦离子能通过接收缝到达接收电极，而使其他离子不被接收，接收电极接收到的氦离子流经过放大后用于指示漏率。其他离子被全离子检测极接收，经校准后用于指示质谱管内总压强以便对灯丝实施保护。使试样中各组分电离生成不同荷质比的离子，经加速电场的作用，形成离子束进入质量分析器，根据洛伦兹力选择接收所需要荷质比的离子。3氦质谱检漏技术氦质谱检漏的检漏方式通常有两种，一种为

8、常规检漏，另一种为逆扩散检漏。由于常规检漏对被检件的内部压强要求很高(一般要求真空值低于5×10‘2Pa)，不适用于检测大型容器，故采用逆扩散技术。逆扩散检漏是把被检件接在分子泵出气口的一端，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端的质谱管内而被电离检测。