JPS5835434A - リ−クデテクタ - Google Patents

リ−クデテクタ

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JPS5835434A
JPS5835434A JP13467081A JP13467081A JPS5835434A JP S5835434 A JPS5835434 A JP S5835434A JP 13467081 A JP13467081 A JP 13467081A JP 13467081 A JP13467081 A JP 13467081A JP S5835434 A JPS5835434 A JP S5835434A
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JP
Japan
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gas
pump
mass spectrometer
molecule
pressure
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JP13467081A
Other languages
English (en)
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JPS6364734B2 (ja
Inventor
Setsuo Kodera
小寺 節夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
Original Assignee
Shimadzu Corp
Shimazu Seisakusho KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Shimadzu Corp, Shimazu Seisakusho KK filed Critical Shimadzu Corp
Priority to JP13467081A priority Critical patent/JPS5835434A/ja
Publication of JPS5835434A publication Critical patent/JPS5835434A/ja
Publication of JPS6364734B2 publication Critical patent/JPS6364734B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/20Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
    • G01M3/202Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material using mass spectrometer detection systems

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ターボ分子4ンブを用いて排気を行なうよう
にしたリークデテクタに関するものである。
従来の仁の種リークデテクタは、第illに示すような
構成をなしている。すなわち、ターボ分子ポンプ1と補
助真空fンブ雪とを直列に介挿してなる真空排気系路8
の始端を被試験体4内に1ませてお為、鍵記両−ンプ1
、意を運転することによって該真空排気系路3内を鵞x
iowt・rr〜10−り・rrの高真空、または、耀
高真空状箇にするようにしている。そして、この真空排
気系路8の前記ターボ分子ポンプ1よりも前段側に質量
分析計管5の被分析ガス取入口6aを開口8tている。
なお、6は仁の質量分析針管5の圧力を測定する真空針
である。この真空計6はgxto−テerr以上の圧力
になったときに質量分析針管5のイオン源のフィラメン
トへの透電を遮断する保護機能をも有している。また、
7は、前記真空排気系路3の始端近傍部に介挿したスロ
ットルパ、★プS8は、バルブ9を介して鍵記真空排気
系路畠のスロットルバルブ丁よりも前段部に接続された
粗引ポンプのようにしてツークチストを行なうことがで
きる。
すなわち、まず、粗引Iンプ8を用いて大気圧から1〜
lO−” Tory の圧力領域まで予備排気を行なう
た後、バルブ9を闇じてスロットルバルブ7を開成させ
、しかる後にプローブガス1あるヘリウムガスを被試験
体のクラック状になうたリーク個所に吹付ける。そうす
ると、被試験体4の内外の圧力差によって前記ヘリウム
ガスが9−り個所を通して被試験体4内に漏入する。そ
して、このヘリウムガスは、スロットルバルブ丁を経由
して質量分析針管5に流入すると同時にターボ分子ポン
プ1と補助真空ポンプ2とによって大気中に排出される
。なお、前記質量分析針管5に流入したヘリウムガスは
、他の気体分子とともにイオン源内で熱電子衝撃によっ
て陽イオン化され、周知の磁場偏向形質量分析の原理に
従って、イオンのV・(m=気体の原子質量数、・=イ
オンの荷電量)ごとに分離される。すなわち、へ9ウム
ツークデテクタの質量分析針管5は、m/e=4のヘリ
ウムイオンのみがイオンコレクタtcIl達するようp
c殴計されているので、ヘリウムイオンはここで自由電
子を受は取争元の中性の分子にもどる。したがって、イ
オンコレクタではへ9ウムイオン量に比例したいわゆる
イオン電流が得られることとなり、このイオン電流を測
定することによりてヘリウムガスのリーク量を察知する
ことがで伽るわけである。
ところで、前記質量分析計管5におけるイオン源での熱
電子放射量、すなわち、電子電流を一定とすると、生成
ヘリウムイオンの量は、イオン源に入射するヘリウムガ
ス分子の量、つまり、ヘリウムガスの圧力に比例する。
したがって、かかる質量分析計管5の個有感度8は、ヘ
リウムガスの分圧をF (Torr )とし、イオン電
流を1(ム)とすると、 なる式で表わされる。また、前記質量分析計管すは、本
質的に2X10−’f’orr以下の圧力、すなわち高
真空領域でなければ動作しないため、前記ターボ分子ポ
ンプ1等を用いて高真空に排気するわけであるが、ここ
で、ターボ分子ポンプlの排−速度を8(//5se)
、ヘリウムガスのリーク量をQ(Tore l/Mt 
 )とすると、前述したヘリウムガスの分圧rは、 P =Q (Torr)−−−(2) なる式で表わされる。したがって、これらの式(1)(
乃から明らかなように、ヘリウムガスのリーク量Qを一
定とすると、前記排気速度8が小さくなるほど質量分析
針管5部でのヘリウムガろの分圧rが上昇し、リークデ
テクタとしての一度が向上する。喚言すれば、かかるリ
ークデテクタの一度はターボ分子ポンプ1の排気速度B
に支配される仁とになる。しかしながら、前記排気速度
Sを小さくしすぎると、高真空空間を構成しているI!
阪からの放出ガスが排気し切れなくなり、質量分析針管
5部の全圧が上昇してしまうので、錬記排気達度8を無
制限に小さくして−WKを向上壽at之いうわけにはい
かない、質量分析針管6部の全圧が高真空領域を保つ程
度に排気速度を殴定する必要が有るわけである。したが
って、質量分析針管5の被分析ガス取入口6aを真空排
気系路3のターボ分子ポンプlよりも前段側に開口させ
た従来のり一りデテクタの感度は、この点KII界があ
る。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、ター
ボ分子ポンプによる気体分子圧縮系路の途中に質量分析
1t、alll#Ilfδ膨入決責、10させるという
独特な構成によりて飛曜麹な感度の向上を図ることがで
きるようにしたリークデテクタを提供するものである。
以下、本発明の一実施例を第2図、第8図を参照して説
明する。なお、第1図に示す従来例と同一の部分には同
一のi号を付して説明を省略する。
ターボ分子ポンプ11と補助真空−ンブ2とを直列に介
挿した真空排気系路8を有してなるり一りデテクタにお
いて、前記ターI分子ポンプ11による気体分子圧縮系
路の途中に質量分析計6の被分析ガス取入口5&を開口
させている。詳述すれば、ターボ分子ポンプ11は、第
2図に示すようにベースフレーム21弓モータ22を支
持させ、このモータ22の出力軸Ztaにロータ28を
固着している。
ロータ■は前記モータ22の上半部を■繞する円筒状の
もので、その外周には、多数枚のロータ翼i!4F−を
円副方向に等角間隔をあけて配列してなるロータ翼群2
4を多段に設けている。また、下端部を前記ベース゛フ
レーム21に気密に連着させて前記ロータ23を囲−す
る円筒状のケーシング25を設けこのケーシング26の
内周に、多数枚のステータ翼26a・−を同局方向に等
角間隔をあけて配列してなるステータ翼群26を、前記
ロータ翼欝飄、!通関にそれぞれ位置させて多段に駿け
ている。そして、こめケーシング25の上端開口部を吸
気口2丁とするとともに、前記ベースフレーム21に前
記補助真空ポンプ2E達通する排気日誌を設けている。
しかして、このターボ分子ポンプ11のロータ21を高
速で回転させると、自由運動によって吸気口rIに入射
した気体分子が初段のロータ翼24mにたたかれて初段
のステータ翼!gaK送られ、このステータ翼26&に
当って跳ね返った気体分子が次段のロータ翼24&にた
たかれて更に次段のステータ真意6aに当るという具合
にして入射しtf8が211督愼圧1m!されるように
なつている。そして、前記排気口2フに達したときには
、チッソガスでIXI@’、ヘリウムガスでlXl0 
’程度に圧縮されるようにしである。このようにしてな
るターボ分子ポンプ11のケーシング筋の中間部分、つ
まり、ヘリウムガスの圧縮化が101〜10”l1度に
なる部分に透孔256を設けるとともに該透孔25&に
対応する部位のステータ翼261を取外除き、この透孔
!6aに前記質量分析計iの被分析ガス取入口5aを連
着している。
このような構成のものであれば、従来のり一りデテクタ
と同様な操作によってリークテストを行なうことができ
るわけであるが、本発明によれば、質量分析計5の被分
析ガス取入口5aをターボ分子ポンプ11による気体分
子圧縮系路の途中に開口させて、圧力の高くなったヘリ
ウムガスを前記質量分析計5へ流入させるようにしてい
るのでリークデテクタとしての感度を飛跳的に向上させ
ることができるものである。
具体的に説明すれば、例えば、次のようになる。すなわ
ち、ターボ分子ポンプ11は補助真空ポンプ2の到達圧
力に一定の支配を受け、仮に補助真空ポンプ2の到達圧
力をlXl0−T@ryとすると、前記ターボ分子ポン
プ11の吸気口27で圧縮比だけ圧力が低下するので、
およそ1刈0−10.テ拳rrが全圧での到達圧力とな
る。したがって、全圧を構成するガ灼、と仮定すると、
全圧縮比が172になる点に質量分析計5の分析ガス取
入口6aを開口させた場合、ここでの全圧はIXII)
’″47@yrになり質量分析計5が動作するのに十分
な圧力となる。また、この点でのヘリウムガスの圧縮比
も1/2  となるので、吸気口27部よりもヘリウム
ガスの圧力が102上昇する。しかして、この実施例を
at図に示す従来例と比稜した場合法のようになる。す
なわち、ターボ分子ポンプ1.11の排気速度8を10
0(//Wりとし、被試験体4のリーク量Qi”1X1
0−・(Terr z7yt>とすると、従来例におけ
る質量分析計6部で得られるヘララム分圧rは1×10
−・(Torr  //5ee)/Zoo(7/5se
)=IX1G  ”(テ・rr)となる、仁れに対して
、本発明に係る実施例では、ターボ分子ポンプ11の圧
縮作用によって質量分析計6に流入するヘリウムガスの
圧力が10”上昇する。つまり、この実施例では、 (IXIG −11)X(lXl0す=IX10−”(
テerr)と100倍のヘリウム分圧デが得られること
になる。したがって、従来のものに比べて160倍以上
の高S度を得ることが可能になる。
なお、前記実施例では、1台のターボ分子ポンプを用い
て排気を行なうようにした場合について説明したが、本
発明はかならずしもこのようなものに限られないのは勿
論であり、例えば、第4図に示すように、2台のターボ
分子ポンプ11/、 11#を直列′に接続して排気を
行なうようにしたものであってもよい。しかして、この
場合には、前記両ターボ分子?ンブ11’、11”の排
気速度を適当に選定することによって、前段のターボ分
子ポンプIPの排気口と後段のターボ分子ポンプ11’
/の吸気口とを接続する管路29の途中に質量分析計6
の被分析ガス取入口5aを開口させてもよい。なお上記
説明で、質量分析計については、磁場偏向方式を実施態
様として説明したが、質量分析計にはカドラポール形質
量分析針など種々の形式のものがあり、本発明は、これ
ら種々の質量分析計が適用可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を示す回路説明図である。第2図は本発
明の一実施例を示す回路説明図、第8図は同実施例にお
けるターボ分子ポンプ部を示す正断面図である。第4図
は本発明の他の実施例を示す正画図である。 6−質量分析計  53・・・被分析ガス取入口11.
11’ 、11”−ターボ分子ポンプ代理人 弁理士 
赤澤−博 第1図 第2図 第4図 −173−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ターボ分子ポンプを用いて排気を行なうリークデテクタ
    において、鍍記ターボ分子fンプによる気体分子圧縮系
    路の途中に質量分析針の被分析ガス取入口を開口させた
    仁とを時機とするり一りデテクタ。
JP13467081A 1981-08-26 1981-08-26 リ−クデテクタ Granted JPS5835434A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13467081A JPS5835434A (ja) 1981-08-26 1981-08-26 リ−クデテクタ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13467081A JPS5835434A (ja) 1981-08-26 1981-08-26 リ−クデテクタ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5835434A true JPS5835434A (ja) 1983-03-02
JPS6364734B2 JPS6364734B2 (ja) 1988-12-13

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ID=15133810

Family Applications (1)

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JP13467081A Granted JPS5835434A (ja) 1981-08-26 1981-08-26 リ−クデテクタ

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JP (1) JPS5835434A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6324136A (ja) * 1986-05-09 1988-02-01 ザ ビ−オ−シ− グル−プ ピ−エルシ− 漏れ検出器
US4779449A (en) * 1987-03-27 1988-10-25 Leybold-Heraeus Gmbh Leak detector and leak detection method
US4789763A (en) * 1986-08-21 1988-12-06 Toyoda Gosei Co., Ltd. Horn switch system of steering wheel
US5317900A (en) * 1992-10-02 1994-06-07 The Lyle E. & Barbara L. Bergquist Trust Ultrasensitive helium leak detector for large systems

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US4779449A (en) * 1987-03-27 1988-10-25 Leybold-Heraeus Gmbh Leak detector and leak detection method
US5317900A (en) * 1992-10-02 1994-06-07 The Lyle E. & Barbara L. Bergquist Trust Ultrasensitive helium leak detector for large systems

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JPS6364734B2 (ja) 1988-12-13

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