Масс-спектрометрические течеискатели

Масс-спектрометрические течеискатели Обнаружение контрольного газа с помощью масс-спектрометров на сегодняшний день является наиболее чувствительным методом обнаружения утечек и одним из наиболее широко используемых в промышленности. Течеискатели, разработанные для этой цели, позволяют количественно измерять потоки течи в диапазоне до 10-12 мбар·л/с, что позволяет продемонстрировать газопроницаемость твердых тел. Обнаружение гелия с помощью течеискателя абсолютно однозначно. Гелий химически инертен, невзрывоопасен, нетоксичен, присутствует в обычном воздухе в концентрации всего 5 ppm и достаточно экономичен. В коммерчески доступных течеискателях используются два типа масс-спектрометров: а) квадрупольный масс-спектрометр, хотя он используется реже из-за более сложной и сложной конструкции (прежде всего из-за электроснабжения датчика), или б) масс-спектрометр с магнитным секторным полем, в первую очередь из-за относительно простой конструкции. Независимо от используемого принципа работы каждый масс-спектрометр состоит из трех физически важных подсистем: источника ионов, системы разделения и ловушки для ионов. Ионы должны иметь возможность проходить путь от ионного источника и через систему разделения до ионной ловушки, по возможности не сталкиваясь с молекулами газа. Этот путь составляет около 15 см для всех типов спектрометров и, таким образом, требует средней длины свободного пробега не менее 60 см, что соответствует давлению около 1·10-4 мбар; другими словами, масс-спектрометр будет работать только в вакууме. Из-за минимального уровня вакуума 10-4 мбар требуется высокий вакуум. В современных течеискателях используются турбомолекулярные насосы и соотвествующие форвакуумные насосы. С отдельными группами компонентов связаны необходимые электрические и электронные системы питания и программное обеспечение, которые с помощью микропроцессора обеспечивают максимально возможную степень автоматизации рабочей последовательности, включая все процедуры настройки и калибровки, а также отображение измеренных значений.