氦質(zhì)譜檢漏儀使用說明

氦質(zhì)譜檢漏儀使用說明、檢漏儀及其真空系統(tǒng)的組成VARIAN959-50檢漏儀檢漏漏率范圍從1X10-3（毫升/秒）到2X10-10（毫升/秒）（相當(dāng)于30年漏1毫升），它主要由質(zhì)譜管、高真空泵、熱偶規(guī)管、一系列按鈕控制的閥、測試接口、真空和漏率指示，以及電路板等部分組成，其真空系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為（分子泵型），如圖1：許虬也應(yīng)泉小皆承許虬也應(yīng)泉小皆承圖1檢漏儀真空系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（分子泵型）檢漏儀開啟后，V1、V2、V6閥打開，測試口與質(zhì)譜管保持真空連接。如果按下“VENT”鍵，放氣閥V3打開，V1關(guān)閉，測試口處于大氣狀態(tài)，同時V2打開，使分子泵、質(zhì)譜管和機械泵連通。分子泵運行時，質(zhì)譜管真空度要達到2X10-4TORR以上，才能給離子源燈絲加熱。二、檢漏儀工作原理

圖2 檢漏儀工作原理圖如果被檢系統(tǒng)有微小漏孔，在小孔周圍噴氮氣時，總有部分氮原子會通過漏孔進入檢漏儀接口，通過其真空系統(tǒng)擴散到質(zhì)譜管。質(zhì)譜管是檢漏儀核心組成部分，參見上圖2,在電場和磁場作用下，燈絲發(fā)射電子使氣體電離，電離后帶正電的離子通過聚焦和孔集中后，進入分析磁場（磁場強度為2340高斯），由于受洛侖磁力作用，離子會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，其它外界條件相同的情況下，偏轉(zhuǎn)半徑由帶電粒子電量與質(zhì)量之比即荷質(zhì)比決定，荷質(zhì)比小的離子偏轉(zhuǎn)半徑小，荷質(zhì)比大的粒子偏轉(zhuǎn)半徑大，只有氮離子才能通過抑制小孔到達收集極，信號經(jīng)放大后，檢漏儀報警。三、控制和指示器功能說明：序控制、指示器功能

1VentStartHold和Test按鈕檢漏儀開關(guān)時，控制各個閥的動作順序2Pressure（壓力指示）顯示測試口壓力，單位millitorr3Leakrate（漏率指示）顯示漏率，單位stdcc/sec（標(biāo)準(zhǔn)立方厘米每秒），超過或低于測量量程，分別由上下端兩個發(fā)光二極管（LED）“over”和“under”顯示。隨“range”和“Hi-LoSensitivity”檔位選擇不同，X10-指數(shù)窗口將顯示4、5、6、7、8或9作指數(shù)4Range（量程選擇）量程選擇共四個檔位。旋鈕上端圓孤指示從左到右，由最小漏率（最高靈敏度）到最大漏率（最低靈敏度）5Zero（調(diào)零）電位器調(diào)節(jié)零點6FIL（燈絲指示）質(zhì)譜管燈絲發(fā)射后綠色LED顯示燈亮，表示檢漏儀處于測試狀態(tài)7Hivacok（真空度ok）系統(tǒng)真空度達到要求后，綠色1￡口指示燈亮8Mainpower（主電源）檢漏儀總電源控制9Focus（聚焦）調(diào)節(jié)聚焦電位10ION（離子源控制）調(diào)節(jié)離子腔室電壓，電位器可轉(zhuǎn)10圈11Residualbackground（殘余本底）二位選擇開關(guān)，檢測真空系統(tǒng)殘余本底，通常打在Run（運行）位置，如果要測氮本底，則打至check（檢測）位置。12Coarsezero（粗調(diào)）漏率顯示粗調(diào)13Fil.Selector（ff絲選擇）二位開關(guān)選擇燈絲1或燈絲214Fil.On-Off（燈絲開關(guān)）開關(guān)離子源燈絲15EMIS（發(fā)射控制）通過改變燈絲電流來調(diào)節(jié)離子源電子發(fā)射16AUDIO（聲音調(diào)節(jié)）調(diào)節(jié)檢漏儀板警聲音17CAL.（校準(zhǔn)控制）校準(zhǔn)電位器，使漏率讀數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)漏孔一致18Hi-LowSENSITITY（高低靈敏度選擇）二位開關(guān)選擇高低靈敏度高靈敏^10-9T0-6CC/SEC低靈敏^10-8-10-5CC/SEC19可調(diào)磁鐵調(diào)節(jié)離子源電流，得到最大靈敏度四、開機操作步驟（對分子泵檢漏儀）1）將待檢設(shè)備和檢漏儀接口接好確保不漏；2）開前級機械泵電源；3）打開右邊小門，合上主電源開關(guān)，所有指示燈暫亮起，等到“TRURBOREADY”指示燈亮；4）“HIVACKOK”指示燈亮后，將“FIL”開關(guān)打到ON，燈絲指示燈亮，必要時多次重復(fù)這一步驟直到燈絲指示穩(wěn)定；5）按下START鍵；6）當(dāng)測試口壓力降到綠色指示段（100millitorr）時，TEST指示燈亮，三分鐘后，如果測試口真空度降到綠色指示段，HOLO指示燈亮，壓力降到100milltor以下后，HOLO指示燈滅，（如果真空度達不到要求，HOLD指示將在三分鐘內(nèi)發(fā)亮）；7）檢漏儀會自動上一步，直到測試口壓力降到100毫以下；8）被檢系統(tǒng)噴氧檢漏；五、關(guān)機步驟1）按下VENT鍵；2）關(guān)掉檢漏儀主電源；3）關(guān)機械泵主電源；以上操作使分子泵隔離大氣，質(zhì)譜管保持真空狀態(tài)六、檢漏儀調(diào)零和校準(zhǔn)在檢漏之前，檢漏議質(zhì)譜應(yīng)調(diào)到對氮反應(yīng)靈敏，這需要用到標(biāo)準(zhǔn)漏孔。有兩種形式的標(biāo)準(zhǔn)漏孔，一種自帶氮氣，另一種根據(jù)毛細原理需要使用者自帶氮源。.靈敏度漏率顯示條指示氮漏率從2X10-10cc/sec到10X10-4cc/sec,由紅色發(fā)光二極管指示。對分子泵型檢漏儀，靈敏度開關(guān)打到HI時，指示漏率范圍從10-9cc/sec到10-6cc/sec,靈敏度開關(guān)打到LO時，指示漏率范圍從10-8cc/sec到10-5cc/sec,漏率范圍的選擇取決于SENTITIVITY開關(guān)檔位的選擇（HI或LO）,旋鈕RAMGE決定漏率數(shù)量級。漏率顯示上下端分別有OVER和UNDER發(fā)光二極管，如果漏率沒有顯示，下端UNDER發(fā)光二極管發(fā)亮，漏率指示應(yīng)調(diào)整，使顯示欄部分發(fā)光（沒有氮或漏孔存在），如果上端OVER發(fā)光二極管亮，則應(yīng)選擇高數(shù)量級漏率。.用自帶氮氣漏孔調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)漏孔通常有兩種功能：①質(zhì)譜管調(diào)零；②檢漏儀校準(zhǔn)。這二種功能經(jīng)常同時使用。用自帶氮室標(biāo)準(zhǔn)漏孔調(diào)零質(zhì)譜管程序如下：1）按下VENT按鈕，將RESIDUALBACKGROUND開關(guān)打至RUN位置，按正常開機步驟打開檢漏儀；2）將標(biāo)準(zhǔn)漏孔接上檢漏儀測試口并擰緊；3）按下START按鈕，能聽到機械泵短暫排氣聲；4）當(dāng)測試口壓力降壓100millitorr時，TEST燈亮，測試口和質(zhì)譜管保持真空連通；5）觀察漏率指示，可能比標(biāo)準(zhǔn)漏孔指示低，必要時調(diào)整RANGE開關(guān)得到最大讀數(shù)，但不能使OVERSCAL指示燈亮；6）關(guān)閉標(biāo)準(zhǔn)漏孔，漏率指示會下降；7）必要時調(diào)整2ERO微調(diào)旋鈕，得到一個零點漏率讀數(shù)（有時也可用COARSEZERO粗調(diào)）；8）重新打開標(biāo)準(zhǔn)漏孔觀察漏率讀數(shù)，必要時調(diào)整RANGE旋鈕，使顯示數(shù)值在1-9之間；9）輕微調(diào)整FDCUS和ION旋鈕，使漏率顯示為最大峰值；10）某一部分調(diào)節(jié)可能影響其它參數(shù)，因此有必安重復(fù)第6—9步，直到漏率讀數(shù)穩(wěn)定；11）關(guān)閉標(biāo)準(zhǔn)漏孔，記錄零點讀數(shù)。3.校準(zhǔn)1）完成調(diào)零操作步驟；2）要校準(zhǔn)檢漏儀，或更靈敏地栓到更小的漏孔，需進一步調(diào)節(jié)漏率指示。在這種情況下，打開標(biāo)準(zhǔn)漏孔（供氮）調(diào)節(jié)CAL旋鈕，直到漏率讀數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)漏孔一致；3）關(guān)閉標(biāo)準(zhǔn)漏孔，重新記錄零點數(shù)值；4）重復(fù)第一步和第二步；5）按下丫￡^按鈕，拆下標(biāo)準(zhǔn)漏孔。七、離子源更換更換離子源需拆開質(zhì)譜管，換完之后要重新調(diào)整檢漏儀。

DETAILA離子源及質(zhì)譜管的拆裝示意圖DETAILA離子源及質(zhì)譜管的拆裝示意圖1）按質(zhì)譜管拆卸要求拆下質(zhì)譜管，并拆下離子源；2）更換“O”圈，將新離子源定位銷放在導(dǎo)向孔中間；3）平行檸緊質(zhì)譜管螺栓（1-8）；4）將法蘭帽（4、9、13）上的4個螺絲上緊、上平，接好質(zhì)譜腔室;5）打開栓漏儀，重新調(diào)整，校準(zhǔn)檢漏儀。八、拆卸質(zhì)譜管1）揭開檢漏儀上端蓋板;2）松開前級放大器和離子源；3）松開質(zhì)譜管KF法蘭卡子；4）輕輕搖動質(zhì)譜管給真空系統(tǒng)放氣；5）把質(zhì)譜管放在干凈、無磁場的工作臺上；6）松開離子源法蘭帽（4）四個螺栓（3）；7）小心謹慎把離子源（5）和法蘭帽（4）分開，記下“O”圈（6）型號并更換之；8）從離子源腔室小心拆開出口狹縫板（7）；9）注意以下步驟必須仔細記錄離子源出口狹縫的位置，安裝時必須精確保證其原位。松開前級放大器（10）法蘭帽（9）的四個螺栓（8）；10）小心分開前級放大器（10）和法蘭帽（9），記錄“O”圈（11）型號并更換；11）把前級放大器（10）放在干凈布或無靜電餐巾紙上；12）松開磁偏轉(zhuǎn)裝置（14）法蘭帽（13）的四個螺栓（12），更換“O”圈（15），放在干凈布或無靜電餐巾紙上，遠離磁場并防止跌落以免改變其磁場特性；13）標(biāo)記磁偏轉(zhuǎn)裝置接地卡子的位置，輕輕移開，防止弄彎它;14）千萬不要移動質(zhì)譜管邊上兩塊增強型磁鐵（16和17），如不慎使該磁鐵裂開或破損，則需重新更換和調(diào)整；15）松開方形KF法蘭上的四個螺栓（1），輕輕拿下該法蘭和“O”圈（2）。九、清洗質(zhì)譜管1）注意用干凈、無纖維屑的布擦拭新的“O”型密封圈，千萬不要用水或其它溶劑清洗“O”圈，否則將使“O”圈的密封能力下降。千萬不要用裸手接觸各真空配件。千萬不能用Alconox粉末清洗劑清洗鋁配件，Alconox粉末清洗劑會對鋁配件產(chǎn)生損害。使用柔性研磨料或水砂紙去除質(zhì)譜管上較硬的沉積物，出口狹縫最好能夠更換，否則也必須仔細地研磨和清潔；2）清潔質(zhì)譜管的各個內(nèi)表面，并用甲醇試劑反復(fù)沖洗；3）檢查前置放大器，清潔其開孔面，并用甲醇試劑反復(fù)沖洗；4）仔細記下接地卡子的位置，清潔磁偏轉(zhuǎn)裝置，用小的硬毛刷清掉套桶上的沉積物，用干凈的軟布蘸甲醇清潔磁鐵；5）將所有部件在空氣中自然風(fēng)干。十、組裝質(zhì)譜管1）安裝新的出口狹縫板，保證板上的叉接鎖緊裝置正確對位，使用“一”字螺絲刀調(diào)節(jié)狹縫方向與質(zhì)譜管的側(cè)壁呈90°,將狹縫板上的小孔與離子源上的導(dǎo)向孔小心對正（如圖3之DetailA）；2）更換“O”圈（6），并用干凈布將“O”型圈（6）和密封面擦拭干凈，裝到離子源（5）上，并將離子源裝到質(zhì)譜管的孔洞中：a）將定位銷插到導(dǎo)向孔的中間；b）將1-8的八只螺栓均勻地上好，確保其與質(zhì)譜管的側(cè)壁平行；c）用4只螺絲將法蘭（4）上緊；3）更換“O”圈（11），并清洗“O”圈（11）和密封面，將前置放大器（10）裝到質(zhì)譜管的孔洞中，用4只螺絲將法蘭（9）上緊；4）更換“O”圈（15），并清洗“O”圈（15）和密封面，將磁偏轉(zhuǎn)裝置（14）裝到質(zhì)譜管的孔洞中，確保磁鐵上的箭頭方向與質(zhì)譜管的側(cè)壁垂直，用4只螺絲將法蘭（13）上緊；5）更換“O”圈（2），并清洗“O”圈（2）和密封面，一手持質(zhì)譜管，用4只螺絲（1）將方形KF法蘭上緊，確保真空密封；6）連接質(zhì)譜管與檢漏儀的真空系統(tǒng)；7）將前置放大器和離子源的電器接線接到檢漏儀上；8）打開檢漏儀，進行增強型磁鐵的調(diào)節(jié)程序（十），調(diào)節(jié)氮峰，校準(zhǔn)檢漏儀。十、增強型磁鐵的更換調(diào)節(jié)程序：當(dāng)檢漏儀對氮靈敏度降低、或更換離子源后，增強型磁鐵應(yīng)進行調(diào)節(jié)。1）確保增強型磁鐵上箭頭方向和質(zhì)譜管所標(biāo)方向一致；2）固定磁鐵；3）開栓漏儀，至少預(yù)熱30分鐘；4）把檢漏儀打到測試狀態(tài)，接好標(biāo)準(zhǔn)漏孔，打開閥門，并調(diào)零；5）放松一塊磁鐵輕微調(diào)整，漏率顯示對磁鐵位置反應(yīng)相當(dāng)靈敏，得到漏率峰值信號后，因定磁鐵；6）照以上步驟調(diào)整另一塊磁鐵；7）蓋好檢漏儀上蓋并校準(zhǔn)。十、清洗分子泵1）準(zhǔn)備一個干凈的、足夠大的（可以容納整個分子泵，如圖4）容器;圖4 分子泵清洗示意圖2）將分子泵電源接頭拆下來，然后拆卸連接系統(tǒng)與分子泵的高真空法蘭；3）小心地將分子泵倒置于容器中，在容器中添入適量氟里昂液體（推薦FreonTF或Fr