[实用新型]一种宽动态真空检漏装置

说明书

本实用新型涉及一种宽动态真空检漏装置，属于真空检漏技术领域。本实用新型所述检漏装置采用QMS与阳极点火技术联动的方式，在高精度控制回路的配合下，能够实现10²Pa到10^‑9Pa动态范围的真空检漏，填补了目前市场宽动态范围真空检漏的技术空白；而且该检漏装置的示踪气体不限于氦气，具有广泛的应用前景。

技术领域

本实用新型涉及一种宽动态真空检漏装置，属于真空检漏技术领域。

背景技术

现有的真空检漏技术广泛采用氦质谱检漏或残气分析技术进行检漏。以上两种技术均利用了检测器对示踪气体的变化做出反应的原理，来反映真空漏率的变化。但是，它们应用的真空检漏环境动态范围小，示踪气体单一，不能同时覆盖中真空、高真空、超高真空的检漏环境。其中，参考标准GB/T3163-93，真空区域大致划分如下：低真空10⁵Pa～10²Pa，中真空10²Pa～10^-1P，高真空10^-1Pa～10^-5Pa，超高真空10^-5Pa。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种宽动态真空检漏装置，该装置采用QMS与阳极点火技术联动的方式，利用“QMS高灵敏度离子选择特性”和“阳极点火电流-真空变化曲线”，在高精度控制回路的配合下，实现10²Pa到10^-9Pa动态范围的真空检漏，填补了目前市场宽动态范围真空检漏的技术空白，存在广泛的应用前景。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种宽动态真空检漏装置，所述检漏装置包括真空规、示踪气体源、离子源进样单元、QMS单元、真空腔室以及高精度控制回路；

离子源进样单元包括电离室、阳极、灯丝、磁铁和离子束透镜电极；电离室上加工有进样口和离子出口，阳极穿过电离室并固定安装在电离室的上端，灯丝位于电离室内部，磁铁置于电离室的外部，四个离子束透镜电极按照上下顺序安装在电离室下端的离子出口；

高精度控制回路包括电源单元和数据处理单元；

真空规、示踪气体源以及电离室的进样口分别与被检真空件连接，电离室的离子出口与QMS单元的信息采集端连接，阳极分别与电源单元和数据处理单元连接，QMS单元的信息输出端与数据处理单元连接，离子源进样单元和QMS单元放置在真空腔室内。

所述检漏装置的工作原理如下：根据真空规反馈的被检真空件的真空度，切换阳极点火模式检漏或QMS模式检漏；

QMS模式检漏：根据真空规的检测结果判定被检真空件为中真空或高真空时，电源单元向阳极输出低电压，进入电离室的示踪气体分子被灯丝发射的能量电子所电离而产生离子，离子在磁铁磁场的准直作用下以及阳极的电场推斥作用下向离子束透镜电极方向运动，并通过电离室的离子出口进入QMS单元进行分析，数据处理单元采集QMS单元输出的电流，由于示踪气体浓度与QMS质谱峰强度成正比关系，所以根据电流大小可以计算出被检真空件的漏率；

阳极点火模式检漏：根据真空规的检测结果判定被检真空件为超高真空时，电源单元向阳极输出高电压，示踪气体进入电离室后，阳极上施加的高电压能够少量诱导粒子激发少量电子，该电子受磁铁磁场的洛伦磁力而作螺旋运动，并引发更多示踪气体被电离，放出更多电子，最终被阳极捕捉而产生电流，数据处理单元采集阳极产生的电流，由于电流与示踪气体浓度成正比，可以根据电流大小计算出被测真空件的漏率。

进一步地，在电离室的内表面制备一层氧化钛涂层，避免腐蚀性示踪气体对检漏装置的腐蚀破坏作用；灯丝和离子束透镜电极的材料选用具有强度高、耐蚀性、耐热性的α+β钛合金，能够延长检漏装置的使用寿命，并提升稳定性和可靠性。