氦质谱检漏仪使用说明1.docx

1、氦质谱检漏仪使用说明1氦质谱检漏仪使用说明检漏仪及其真空系统的组成VARIAN959-50 检漏仪检漏漏率范围从 1X103 （毫升/秒）到2X1O-10 （毫升/秒）（相当于30年漏1毫升）,它主要由质谱管、高真 空泵、热偶规管、一系列按钮控制的阀、测试接口、真空和漏率指示,以及电路板等部分组成，其真空系统结构为（分子泵型），如图1：检漏仪开启后，VI、V2、V6阀打开，测试口与质谱管保持真空连接。如果按下“ VENT”键，放气阀V3打开，V1关闭，测试口处于大气状态，同时V2打开，使分子泵、质谱管和机械泵连通。分子泵运行时，质谱管真空度要达到2X10-4TORR以上，才能给离子源灯丝加热。

2、检漏仪工作原理TUNC TO iZMUH UAK AATIrow*图2检漏仪工作原理图如果被检系统有微小漏孔，在小孔周围喷氦气时，总有部分氦原 子会通过漏孔进入检漏仪接口，通过其真空系统扩散到质谱管。质谱管是检漏仪核心组成部分，参见上图 2，在电场和磁场作用下，灯丝发射电子使气体电离，电离后带正电的离子通过聚焦和孔集中后， 进 入分析磁场（磁场强度为 2340高斯），由于受洛仑磁力作用，离子会发生偏转，其它外界条件相同的情况下，偏转半径由带电粒子电量 与质量之比即荷质比决定，荷质比小的离子偏转半径小，荷质比大的 粒子偏转半径大，只有氦离子才能通过抑制小孔到达收集极， 信号经 放大后，检漏仪报警

3、。三、控制和指示器功能说明:Leak rate（漏率指示）显示漏率，单位std cc/sec（标准 立方厘米每秒），超过或低于测 量量程，分别由上下端两个发 光二极管（LED） Over”和Under ” 显示。随 range” 禾口 Hi-Lo Sensitivity”档位选择不同，X10-指数窗口将显示4、5、6、7、8或9作指数4Range （量程选择）量程选择共四个档位。旋钮上 端圆孤指示从左到右，由最小 漏率（最高灵敏度）到最大漏 率（最低灵敏度）5Zero （调零）电位器调节零点6FIL（灯丝指示）质谱管灯丝发射后绿色LED显 示灯亮，表示检漏仪处于测试 状态7Hivac ok （

4、真空度 ok）系统真空度达到要求后，绿色LED指示灯亮8Main power（主电源）检漏仪总电源控制9Focus（聚 焦）调节聚焦电位10ION （离子源控制）调节离子腔室电压，电位器可转10圈11Residual background（残 余本底）二位选择开关，检测真空系统 残余本底，通常打在Run （运 行）位置，如果要测氦本底， 则打至check（检测）位置。12Coarse zero （粗调）漏率显示粗调13Fil. Selector（灯丝选择）二位开关选择灯丝1或灯丝214Fil. On -Off （灯丝开关）开关离子源灯丝15EMIS （发射控制）通过改变灯丝电流来调节离子 源电

5、子发射16AUDIO （声音调节）调节检漏仪板警声音仃CAL.（校准控制）校准电位器，使漏率读数和标准漏孔一致18高灵敏度=1O-9-1O-6CC/SECHi-Low SENSITITY （高低二位开关选择高低灵敏度 灵敏度选择）低灵敏度=1O-8-1O-5CC/SEC四、开机操作步骤（对分子泵检漏仪）3)打开右边小门，合上主电源开关，所有指示灯暂亮起，等到“TRURBO read Y” 指示灯亮;4)“HIVACK OK ”指示灯亮后，将“ FIL”开关打到ON，灯丝指示灯亮，必要时多次重复这一步骤直到灯丝指示稳定;6)当测试口压力降到绿色指示段（100 millitorr ）时，TEST指

6、示灯亮，三分钟后，如果测试口真空度降到绿色指示段， HOLO指示灯亮，压力降到100milltor以下后，HOLO指示灯灭，（如果真空度达不到要求，HOLD指示将在三分钟内发亮）；8）被检系统喷氧检漏;五、关机步骤以上操作使分子泵隔离大气，质谱管保持真空状态 六、检漏仪调零和校准在检漏之前，检漏议质谱应调到对氦反应灵敏，这需要用到标准 漏孔。有两种形式的标准漏孔，一种自带氦气，另一种根据毛细原理 需要使用者自带氦源。1. 灵敏度漏率显示条指示氦漏率从 2X 10-10cc/sec到10X 104cc/sec,由红色发光二极管指示。对分子泵型检漏仪，灵敏度开关打到 HI时，指示漏率范围从10-9

7、cc/sec到10-6cc/sec,灵敏度开关打到LO时，指示漏 率范围从10-8cc/sec到10-5cc/sec,漏率范围的选择取决于SENTITIVITY 开关档位的选择（HI或LO）,旋钮RAMGE决定漏率数量级。漏率显示上下端分别有OVER和UNDER发光二极管，如果漏率没有显示，下端UNDER发光二极管发亮，漏率指示应调整，使显示 栏部分发光（没有氦或漏孔存在），如果上端OVER发光二极管亮, 则应选择高数量级漏率。2 . 用自带氦气漏孔调整标准漏孔通常有两种功能：质谱管调零；检漏仪校准。这二 种功能经常同时使用。用自带氦室标准漏孔调零质谱管程序如下:1)按下VENT按钮，将 RE

8、SIDUAL BACK GROUND开关打至RUN位置，按正常开机步骤打开检漏仪;4)当测试口压力降压lOOmillitorr时，TEST灯亮，测试口和质谱管保持真空连通;5)观察漏率指示，可能比标准漏孔指示低，必要时调整 RANGE开关得到最大读数，但不能使 OVER SCAL指示灯亮;7)必要时调整2ERO微调旋钮，得到一个零点漏率读数（有时也可用 COARSE ZERO粗调）；显示数值在1-9之间;到漏率读数稳定;11）关闭标准漏孔，记录零点读数。校准2)要校准检漏仪，或更灵敏地栓到更小的漏孔，需进一步调节漏率指示。在这种情况下，打开标准漏孔（供氦）调节 CAL旋钮，直到漏率读数和标准漏

9、孔一致;七、离子源更换更换离子源需拆开质谱管，换完之后要重新调整检漏仪。离子源及质谱管的拆装示意图1）按质谱管拆卸要求拆下质谱管，并拆下离子源;2）更换“0”圈，将新离子源定位销放在导向孔中间;3）平行柠紧质谱管螺栓（1-8）;4）将法兰帽（4、9、13）上的4个螺丝上紧、上平，接好质谱腔室;5）打开栓漏仪，重新调整，校准检漏仪。八、拆卸质谱管7)小心谨慎把离子源（5）和法兰帽（4）分开，记下“ 0”圈（6）型号并更换之;注意以下步骤必须仔细记录离子源出口狭缝的位置，安装时必须精确保证其原位。9）松开前级放大器（10）法兰帽（9）的四个螺栓（8）;10）小心分开前级放大器（10）和法兰帽（9）

10、，记录“ 0 ”圈（11）型号并更换;11）把前级放大器（10）放在干净布或无静电餐巾纸上;12）松开磁偏转装置（14）法兰帽（13）的四个螺栓（12），更换“0”圈（15）,放在干净布或无静电餐巾纸上，远离磁场并防止跌落以免改变其磁场特性;13）标记磁偏转装置接地卡子的位置，轻轻移开，防止弄弯它;14）千万不要移动质谱管边上两块增强型磁铁（16和17），如不慎使该磁铁裂开或破损，则需重新更换和调整;15）松开方形KF法兰上的四个螺栓（1），轻轻拿下该法兰和“ 0 ”圈(2 )。九、清洗质谱管注意用干净、无纤维屑的布擦拭新的“ 0”型密封圈，千万不要用水或其它溶剂清洗“ 0”圈，否则将使“ 0

11、 ”圈的密封能力下降。千万不要用裸手接触各真空配件。千万不能用Alconox粉末清洗剂清洗铝配件，Aleonox粉末清洗剂会对铝配件产生损害。1)使用柔性研磨料或水砂纸去除质谱管上较硬的沉积物，出口狭缝最好能够更换，否则也必须仔细地研磨和清洁;3)检查前置放大器，清洁其开孔面，并用甲醇试剂反复冲洗;4)仔细记下接地卡子的位置，清洁磁偏转装置，用小的硬毛刷清掉套桶上的沉积物，用干净的软布蘸甲醇清洁磁铁;十、组装质谱管1）安装新的出口狭缝板，保证板上的叉接锁紧装置正确对位，使用“一”字螺丝刀调节狭缝方向与质谱管的侧壁呈 90。，将狭缝板上的小孔与离子源上的导向孔小心对正（如图 3之Detail A

12、）； 2）更换“0 ”圈（6），并用干净布将“ 0 ”型圈（6）和密封面擦拭干净，装到离子源（5 ）上，并将离子源装到质谱管的孔洞中:行;管的侧壁垂直，用4只螺丝将法兰（13）上紧;5)更换“0”圈（2），并清洗“ 0”圈（2）和密封面，一手持质谱管，用4只螺丝（1）将方形KF法兰上紧，确保真空密封;8)打开检漏仪，进行增强型磁铁的调节程序（十），调节氦峰，校准检漏仪。十、增强型磁铁的更换调节程序:当检漏仪对氦灵敏度降低、或更换离子源后，增强型磁铁应进行调节。4)把检漏仪打到测试状态，接好标准漏孔，打开阀门，并调零;5)放松一块磁铁轻微调整，漏率显示对磁铁位置反应相当灵敏，得到漏率峰值信号后，

13、因定磁铁;十、清洗分子泵1）准备一个干净的、足够大的（可以容纳整个分子泵，如图4）容器;图4 分子泵清洗示意图2）将分子泵电源接头拆下来，然后拆卸连接系统与分子泵的高真空法兰;3）小心地将分子泵倒置于容器中，在容器中添入适量氟里昂液体（推荐Freon TF或Freon TMC），液面高度应在不锈钢封套的边缘以下15-20mm，千万不能将氟里昂加得过多，否则会损坏分子泵的轴承;4）轻轻地上下摇动分子泵，以去除分子泵刀口和叶片表面的污染物;5）将分子泵从容器中取出，倒掉容器中的氟里昂;6）重复步骤3-4，反复几次，每次均使用干净的氟里昂;7）将分子泵翻过来，放在干净的表面让其自然干燥;8）完全干燥后，将分子泵装回到系统上。1一、电路部分调节内容1)调节发射电流;2)栓查离子源电压;3)热偶规TC1校准;4)漏率显示放大调节;5)残佘本底检测。