四極質譜計檢漏原理及方法與過程
四極質譜計又稱四極濾質器，是根據(jù)不同質荷比的離子在直流-高頻四極分析場中運動軌跡的穩(wěn)定與否來實現(xiàn)質量分離的。該儀器包括四極探頭和控制電路兩大部分。四極探頭裝在高真空系統(tǒng)的質譜室內，它由離子源、四極桿系、電子倍增器等幾部分組成。被測氣體通過進樣系統(tǒng)進入質譜室，在離子源內電離為離子。離子被引入到四極場，在四極場的作用下離子按其質荷比大小被分離。離子流經倍增器放大后以譜的形式輸出。輸出信號以模擬峰、濃度變化曲線、數(shù)據(jù)表等多種形式顯示。質譜計通常用質量范圍、分辨率、最小可檢分壓力、最大工作壓力等幾個技術指標來描述。
從原理上講，任何一種分壓力真空計都可用于檢漏。隨著近年來質譜技術的發(fā)展，作為一種分壓力測量儀器，四極質譜計用于檢漏越來越顯示出其優(yōu)越性。相比一般檢漏儀，四極質譜計具有更高的靈敏度、更大的分辨本領，而且具有體積小、質量輕、可選示漏氣體廣等諸多優(yōu)點，可以在真空泄漏檢測領域中發(fā)揮更大的作用。
四極質譜計檢漏原理
利用四極質譜計進行檢漏，主要是對示漏氣體的分壓力進行測量，由此知道漏孔位置及漏率大小。設一真空容器體積為V，系統(tǒng)對示漏氣體的抽速為S，漏孔對示漏氣體的漏率為Q，則示漏氣體在系統(tǒng)中的分壓力
p 的大小可用如下微分平衡方程表示：
代入初始條件：t=0 時，p=0，對式（1）進行求解可得
式（2）就是示漏氣體分壓力p 隨時間t 在真空容器中增長的規(guī)律。利用四極質譜計測量對應示漏氣體的離子流強度變化，由此即可判斷真空系統(tǒng)漏孔漏率大小。
四極質譜計檢漏的方法和過程
利用四極質譜計對真空系統(tǒng)進行檢漏，一般的步驟是先定性后定位，如果需要定量，還需要接入校準系統(tǒng)。
定性的過程首先是對真空系統(tǒng)抽至高真空，如有必要，還需對系統(tǒng)進行烘烤、除氣等過程，以降低系統(tǒng)本底影響，提高檢漏靈敏度。然后利用質譜計模擬峰掃描模式對系統(tǒng)本底進行掃描，通過對掃描得到的離子譜峰類別和高度進行分析，可以初步判定系統(tǒng)是否有漏，此即“定性”過程。確定系統(tǒng)存在泄漏以后，可用示漏氣體（一般多選用氦氣）對懷疑漏點或易于發(fā)生泄漏的位置進行噴吹掃描，當示漏氣體噴吹到漏孔上以后，示漏氣體通過漏孔進入系統(tǒng)，造成其內部分壓力增大，通過四極質譜計即可檢測確認泄漏位置，此即“定位”過程。
如果需要進一步確認系統(tǒng)漏率大小，則需接入標準漏孔對系統(tǒng)進行校準以后才可以確定其泄漏值大小，此即“定量”過程。
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