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氦质谱检漏仪的基本原理与结构

随着科技的迅猛发展，氦质谱检仪及其应用技术也在不断发展和究善。各国的设备厂商相继推出了多种类烈的氦质谱检涮仪，广泛应用丁航空航天，电力电子，汽车等各个行业，综观较新氦质谱检漏仪的性能特点发现，氦质谱检漏仪正向着高灵敏度、自动化、宽程、等先进方向发展，这些特点很好地满足了当前检漏应用的需求，也极大的推动了氮质谱检漏技术的不断发展。氦质谱检漏仪的基本原理与结构氦质谱检漏仪一般由质谱管，真空系统和电子系统组成。环境温度较好控制在23℃附近，因为标准漏孔的出厂标称漏率对应的环境温度一般为23℃。其中质谱管包括离子源，质量分析器和离子检测器; 真空系统一般由分子泵、机械泵、电磁阀和真空计组成。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。质分析器的作用起将各类离子按其质荷比的不同实现分离。

离子检测器的作用是手机质量分析器所选定的氦离子流并加以放大，再通过比对运算，得出泄漏率

真空系统的作用是获取质谱过程所需的真空，同时完成被检件的抽空和氦气的引入。真空系统一般由分子泵、机械泵、电磁阀和真空计组成组成。按照真空系统的不同结构，检漏仪分为常规系统和逆扩散两种。氦质谱检漏法有优点在于：氦是惰性气体，对大气无污染，使用安全。常规系统多用于早期的氦质谱检漏仪，该种检漏仪的被检件与高真空部分直接相通，由被检件泄入的氮气首先到达质谱管被检到，因而具有较高的灵敏度，但是会对质谱管有污染。逆扩散系统检漏仪与常规系统相比，被检件只与低真空相通，因此只需将被检工件抽至低真空就能进行检漏，氦气是逆扩散到质谱管，不会对系统有污染，因此被广泛采用，已成为市场的主流的产品。

机械泵的工作方式不一样，分为干泵检漏仪和油泵检漏仪，油泵工作会有油雾排出，污染工作环境，干泵没有油雾排出对工作环境没有影响。在半导体洁净车间都是使用干泵检漏仪。

氦质谱检漏仪在消防器材检漏应用一

消防器材钢瓶检漏原因

灭火器属于特殊器材，在发生火灾的情况下使用，所以一般都会闲置，但是装有灭火材料的钢瓶瓶里有 2.5 MPa 压力，如果钢瓶有漏（钢瓶自身的焊缝，阀门处）的话，尤其是小漏时，这时就会出现很大的隐患，所以在出厂前，生产商要做严格的检漏工序，用以避免在运输或存放时的泄露隐患。气密性要求：对于两器产品，充注一定压力R134a制冷剂，泄露量小于2克/年。

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氦质谱检漏仪热管检漏

热管

热管 (Heat Pipe) 是利用热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。热管技术目前广泛应用于计算机、各类电器等设备散热，常见的形状有圆管状，板块状 (VC 单体) 等。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。

热管需要检漏原因：

热管内部填充特殊液体用来增强热传导性能，如果热管本身存在漏点，首先会影响热管的导热性能；随着我国出口量的增加以及客户对于安全意识的提高，消防钢瓶的检漏需要更高的要求，所以现在的厂家都引入氦质谱检漏仪进行检漏。其次由于热管都是安装在设备内部，如果发生泄漏，里面封装的液体就会流出，严重污染和影响设备的正常运转，所以热管生产企业，都会采用 氦质谱检漏仪对热管进行检漏。

热管检漏客户案例：某电子股份公司，是世界 IT 产业 500 强之一，分公司及营业处遍及美国、日本、欧洲、苏格兰、新加坡等地，全球员工近 90000人。该企业是全球较大的电源供应器制造商，市场占有率达 25% 以上。

热管检漏方法：

该企业热管出厂前标准漏率合格线是 E-8 mbarl/s，使用氦质谱检漏仪检漏时，设定 E-8 为报警值，当漏率低于该值时产品是合格的，当漏率高于此值，检漏仪发出声光警报，说明产品有漏。

热管采用检漏仪的真空检漏模式，因为产品没有抽真空的标准接口，上海伯东根据客户实际情况定制真空夹具，一头连接检漏仪，一头连接产品，具体做法如下：

1.启动氦质谱检漏仪，装上夹具

2.将热管插入夹具，并用真空封泥封堵

3.按下检漏仪启动键，开始抽真空

4.在产品周围喷氦气，以 E-8 mbarl/s 为合格线

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氦质谱检漏仪行业应用

质谱仪又称质谱计。分离和检测不同同位素的仪器。即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。质谱仪按应用范围分为同位素质谱仪、无机质谱仪和有机质谱仪。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。按分辨本领分为高分辨、中分辨和低分辨质谱仪；按工作原理分为静态仪器和动态仪器。

氦气，是一种稀有气体，英文名为Helium，元素符号为He，原子序数2。为无色无味的惰性气体，化学性质不活泼，一般状态下很难和其它物质发生反应。常温下，氦气是一种极轻的无色、无臭、无味的单原子气体。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。是所有气体中难液化的，是不能在标准大气压下固化的物质。液化后温度降至2.174K时，具有表面张力很小、导热性很强、黏度极低等特殊性质。利用液态氦可以得到接近零度的低温

氦质谱检漏仪（Helium Mass SpectrometerLeakDetector）为气体工业名词术语，用氦气或者氢气作示漏气体，以气体分析仪检测氦气而进行检漏的质谱仪。氦气的本底噪声低，分子量及粘滞系数小，因而易通过漏孔并易扩散；另外，氦系惰性气体，不腐蚀设备，故常用氦作示漏气体。将这种气体喷到接有气体分析仪（调整到仅对氦气反应的工作状态）的被检容器上，若容器有漏孔，则分析仪即有所反应，从而可知漏孔所在及漏气量大小。在获得氦气信号值的基础上，通过标准漏孔比对的方法就可以获得漏孔对氦泄漏量。