CN201368790Y - 超高灵敏度氦质谱检漏仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超高灵敏度氦质谱检漏仪，所述的超高灵敏度氦质谱检漏仪，包括离子源、质谱室、分子泵、机械泵，电控系统，所述的分子泵通过抽气口与质谱室连接，所述的分子泵在上、中、下部位设有三个气口，构成大、中、微漏气流通路；同时将放大器放在质谱室外并采用温差电制冷组件(又称帕尔贴)制冷，极大地提高了仪器的检测灵敏度。本实用新型结构简单，使用寿命长，自动化程度高，检测范围宽，检测灵敏度高，具有良好的应用前景。

Description

超高灵敏度氦质谱检漏仪

技术领域

本实用新型涉及一种分析仪器设备，尤其是一种超高灵敏度氦质谱检漏仪。

背景技术

氦质谱检漏仪是一种常规的分析仪器设备，在国内外均广泛运用，如在电力行业，真空行业，核工业，制冷行业等。氦质谱检漏仪是用氦气为示漏气体的专门用于检漏的仪器，是真空检漏技术中用的最普遍的检漏仪器。在科学技术的不断发展的时代，氦质谱及其应用技术也在不断的发展与完善。这主要由两方面的因素所决定：一方面，检漏应用技术不断的对检漏仪提出新的要求，迫使仪器自身的更新；另一方面，检漏技术也在随时随地补充现有检漏仪在应用过程中存在的某些不足。传统的氦质谱检漏仪包括离子源、质谱室、分子泵等结构，目前市场上的氦质谱检漏仪的特点为便于携带，适应高压强环境下工作环境。但现有的氦质谱检漏仪还有很多缺点，如检漏范围窄，检测灵敏度差，自动化程度低，检测效率低等，这些缺点都很大程度上限制了氦质谱检漏仪的运用范围。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种检漏范围宽，检测灵敏度高，自动化程度高的氦质谱检漏仪。

为了达到上述的目的，本实用新型的技术方案为：

一种超高灵敏度氦质谱检漏仪，

包括离子源、质谱室、分子泵、机械泵、放大器和电控系统，所述的分子泵通过抽气口与质谱室连接，其特征在于：所述的分子泵在上、中、下部位设三个气口，所述的上进气口通过上管路中电磁阀连通检漏口，构成微漏气流通路；所述的中进气口通过中管路中电磁阀通检漏口，构成中漏气流通路；所述的下出气口通过下管路中一个电磁阀与机械泵连接，构成大漏气流通路；所述的检漏口通过管路同真空计连接，所述的检漏口同下管路之间有一电磁阀，所述的下出气口通过管路与规管连接。

所述的超高灵敏度氦质谱检漏仪，其特征在于：所述的电控系统包括控制模块、离子源供电模块、显示操作模块和数据处理模块，所述的控制模块核心为单片机。

所述的超高灵敏度氦质谱检漏仪，其特征在于：所述的质谱室中有磁铁，所述的磁铁内侧有半圆台形的纯铁。

所述的超高灵敏度氦质谱检漏仪，其特征在于：所述的放大器周围有温差电制冷组件。

所述的超高灵敏度氦质谱检漏仪，其特征在于：所述的离子源内设有两根灯丝。

所述的质谱室外有放大器，所述的放大器为电荷放大器，并采用双层屏蔽盒屏蔽。

本实用新型的质谱室中有磁铁，磁铁内侧有半圆台形的纯铁，使磁铁产生180°非均匀的磁场，这样就可以让离子聚焦的更好，提高了灵敏度。放大器从质谱室真空环境中移到质谱室外，并采用双层屏蔽盒配合PCB板的布线有效地抑制了辐射干扰和减少了外界环境的干扰，提高了放大器稳定性；同时将放大器移到质谱真空系统外，减少了真空系统内器件的放气，降低了仪器的本底。分子泵采用三个出气口，使量程转换更加方便，使测量范围变宽。离子源采用双灯丝，这样一根断了的情况下可自动切换到另外一根，提高了仪器使用时间。放气时分子泵和灯丝处于休眠状态，降低了能耗，提高了仪器的使用寿命。本实用新型的电控系统采用单片机控制，操作方便，提高了仪器的自动化程度。采用温差电致冷组件(又称为帕尔帖)给放大器制冷，有效的抑制了放大器的温升，极大的提高了放大器的最小可检电流，使氦质谱检漏仪的灵敏度提高了5倍。

综上所述，本实用新型结构简单，使用寿命长，检漏范围宽，检测灵敏度高，并且自动化程度高，使检测效率大为提高。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型磁铁示意图。

具体实施方式

本实用新型包括分子泵1，机械泵8，质谱室16，放大器18和电磁阀。机械泵8通过管路和电磁阀与分子泵1连接，分子泵1通过抽气口19与质谱室16连接。所述的分子泵1通过抽气口与质谱室16连接，所述的机械泵8通过管路与检漏阀14和分子泵1连接，所述的分子泵1在上、中、下部位设三个出气口，所述的上出气口15通过上管路接有两个电磁阀5、12通向空气，所述的中出气口4通过中管路接有两个电磁阀6、10与标准漏孔11连接，所述的下出气口2通过下管路接有一个电磁阀7与机械泵8连接，所述的上中下三条管路之间通过管路连通后连向检漏口14，所述的检漏口14通过管路同真空计13连接，所述的检漏口14同下管路之间有一电磁阀9，所述的下出气口通过管路与规管3连接。

所述的电控系统包括控制模块、离子源供电模块、显示操作模块和数据处理模块，所述的控制模块核心为单片机。所述的质谱室中有磁铁17，所述的磁铁17内侧有半圆台形的纯铁。所述的质谱室外有放大器18，所述的放大器18为电荷放大器，并采用双层屏蔽盒配合PCB板布线。所述的放大器周围有温差电制冷组件。所述的离子源内设有两根灯丝。

所述的检漏阀为电磁阀。

如图1，分子泵1设上、中、下三个气口15、4、2，上进气口15通过管路与电磁阀5，构成微漏气流通路；中进气口4通过管路与电磁阀6连接，构成中漏气流通路；下出气口2通过管路与电磁阀7连接，构成大漏气流通路，利用微电脑控制电磁阀来实现量程自动切换。下出气口通过管路与规管3连接，磁铁17可产生180°的非均匀磁场。离子源采用双灯丝。电控系统由控制模块、离子源供电模块、显示操作模块和数据处理模块组成，如图2所示。控制模块以单片机为核心，控制分子泵1的工作、离子源加电及各电磁阀的通断。离子源供电模块为离子源提供各种工作电压及灯丝的保护；显示操作模块为用户提供操作检漏仪的按键及显示检漏仪的工作状态、真空值及漏率；数据处理模块检测各种信号并加以放大处理。

本实用新型的工作原理为：首先启动机械泵8，由规管3检测分子泵1的下出气口2处真空度，当真空度达到一定的值时自动启动分子泵1，分子泵1启动正常后，质谱室16内离子源加电，离子源内有两根灯丝，若一根灯丝断了可自动切换到另一根，同时检测质谱室高真空，若真空度不够，则自动保护灯丝，等待几分钟，直到高真空符合要求，则提示准备好，等待检漏。

检漏时关断电磁阀7，打开电磁阀9，通过检漏口14对工件抽真空，同时由真空计13测量检漏口14的真空值，根据真空值大小，打开相应的电子阀来进行检漏。因为分子泵1的三个出气口对氦气的压缩比不一样，当大漏时，打开电磁阀7；当中漏时，打开电磁阀6；当微漏时，打开电磁5；当要定标时，打开电磁阀10，则由标准漏孔11的漏率来定标。检漏时氦气由分子泵1逆扩散到质谱室进行电离，电离后进入磁铁17产生的180°的非均匀磁场进行分离，同时180°的非均匀磁场在“Z”方向有聚焦作用，减少了离子损失，使灵敏度得到提高。为了进一步提高灵敏度，将放大器18放在质谱室16外。检漏结束放气时，电磁阀12打开，空气进入，从而可以拿走工件。整个工作过程，由以微电脑为核心的电气系统来控制。

Claims (5)

1、一种超高灵敏度氦质谱检漏仪，包括离子源、质谱室、分子泵、机械泵、放大器和电控系统，所述的分子泵通过抽气口与质谱室连接，其特征在于：所述的分子泵在上、中、下部位设三个气口，所述的上进气口通过上管路中电磁阀连通检漏口，构成微漏气流通路；所述的中进气口通过中管路中电磁阀通检漏口，构成中漏气流通路；所述的下出气口通过下管路中一个电磁阀与机械泵连接，构成大漏气流通路；所述的检漏口通过管路同真空计连接，所述的检漏口同下管路之间有一电磁阀，所述的下出气口通过管路与规管连接。

2、如权利要求1所述的超高灵敏度氦质谱检漏仪，其特征在于：所述的电控系统包括控制模块、离子源供电模块、显示操作模块和数据处理模块，所述的控制模块核心为单片机。

3、如权利要求1所述的超高灵敏度氦质谱检漏仪，其特征在于：所述的质谱室中有磁铁，所述的磁铁内侧有半圆台形的纯铁。

4、如权利要求1和3所述的超高灵敏度氦质谱检漏仪，其特征在于：所述的放大器周围有温差电制冷组件。

5、如权利要求1所述的超高灵敏度氦质谱检漏仪，其特征在于：所述的离子源内设有两根灯丝。

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