Масс-спектрометрический метод

Масс-спектрометрические течеискатели

Масс-спектрометрические течеискатели состоят из двух основных систем: вакуумной и электронной, обеспечивающих процессы регистрации утечки пробного газа.

Вакуумная система обеспечивает высокий вакуум, необходимый для работы масс-спектрометрического анализатора. Рабочее давление (не выше 10^-2 Па) в камере масс-спектрометрического анализатора создается откачной системой, состоящей из высоковакуумного и форвакуумного насосов. Форвакуумный насос обеспечивает низкий вакуум в системе течеискателя 0,1...1 Па. Высоковакуумный насос обеспечивает вакуум до 10^‑4...10^‑5 Па.

Отличительной особенностью современных течеискателей является применение турбомолекулярных насосов (ранее применялись пароструйные насосы), позволяющих расширить возможности течеискателя введением дополнительного режима испытаний - противотока.

Принцип противотока заключается в том, что при определенном режиме работы высоковакуумных насосов возникает эффект «прозрачности» по гелию, т.е. гелий проходит в высоковакуумную часть через насос навстречу потоку откачки, а воздух и все остальные газы откачиваются. Возникает это из-за разного коэффициента компрессии насоса, зависящего от молекулярной массы газа. Наиболее ярко этот эффект проявляется в турбомолекулярных насосах. Особенно эффективен режим противотока для контроля изделий с низкой чувствительностью, когда не требуется предварительная откачка изделий, для тестирования «сильногазящих» и больших систем, которые нельзя откачать до высокого вакуума.

Применение турбомолекулярного насоса сокращает время подготовки течеискателя к работе до нескольких минут, расширяет диапазон регистрируемых течей. Отпадает необходимость в использовании ловушки с жидким азотом. Упрощается вакуумная схема.

Электронная система современных течеискателей выполнена в виде блоков:

• панель индикации и управления;
• блок измерения ионного тока с электрометрическим усилителем;
• блок питания камеры;
• блок измерения давления;
• блок питания электроприводов вакуумных клапанов.

Современные течеискатели имеют встроенные микропроцессорные блоки для обработки информации течеискателя, оптимизации его работы, настройки и диагностики основных систем.

В настоящее время существуют различные модели гелиевых масс-спектрометрических течеискателей отечественного и зарубежного производства мало различающихся по чувствительности, степени автоматизации, времени готовности к работе после включения, и имеющие различия в основном в пользовательском интерфейсе и массогабаритных размерах. Сравнение некоторых моделей приведено в таблице: