Масс-спектрометрические течеискатели

Масс-спектрометрические течеискатели представляют собой относительно простые конструкции масс-спектрометрических газоанализаторов, настроенные на регистрацию пробного вещества. От обычных масс-спектрометрических газоанализаторов они отличаются, как правило, повышенной чувствительностью к парциальному давлению при ухудшенной разрешающей способности, суженным диапазоном регистрируемых масс. Масс-спектрометрические течеискатели ПТИ-6 и ПТИ-7 настраиваются на регистрацию одного пробного вещества — гелия.

Способность масс-спектрометрического течеискателя выделять пробный газ из общей смеси поступающих в него газов и паров основывается на его свойстве разделять эту смесь после ионизации по массам под действием электрических и магнитных полей. Течеискатель отбирает газовую смесь из откачиваемого испытуемого объема, подвергаемого извне воздействию пробного газа, пли из пространства, окружающего испытуемый объем, опрессованный изнутри пробным газом. Подлежащая анализу газовая смесь поступает в ионный источник, где происходят ионизация газа и формирование ионного пучка. В анализаторе происходят разложение этого пучка на компоненты по массам (после однократной ионизации) и выделение пучка ионов пробного вещества. В приемном устройстве производится регистрация и измерение тока выделенных ионов. Таким образом, пробное вещество регистрируется вне зависимости от присутствия других газов.

Течеискатели ПТИ-6 и ПТИ-7

Передвижные масс-спектрометрические течеискатели ПТИ-6 и ПТИ-7 представляют собой масс-спектрометры, настроенные на регистрацию гелия, применяемого в качестве пробного газа. Течеискатели предназначены для испытания на герметичность вакуумных систем, а также объемов, заполненных газовой смесью, содержащей гелий. Приборы позволяют находить течи и регистрировать общие натекания, а также производить их количественную оценку.

Масс-спектрометрический анализ газов в течеискателях осуществляется в 180-градусном магнитном анализаторе, работающем в однородном магнитном поле, направленном перпендикулярно движению ионов. Ионы образуются при ионизации анализируемой газовой смеси электронной бомбардировкой. Моноэнергетический пучок формируется электрическим полем, созданным между электродами источника ионов. Выделенный в анализаторе пучок ионов гелия поступает на коллектор, который связан с электрометрическим усилителем постоянного тока. Примененный в течеискателях, усилитель позволяет измерять токи в диапазоне от 10-¹⁰ до ПУ¹¹ а, обеспечивая индикацию парциальных давлений гелия от 5- 10^-8 до 5-10 —¹² мм рт. ст.

Течеискатели обладают собственной вакуумной системой, состоящей из механического и пароструйного насосов с воздушным охлаждением, а также ловушки, предупреждающей загрязнение масс-спектрометрического анализатора. Вакуумная система позволяет прокачивать через течеискатели поток газа 2 л мк рт. ст/сек при давлении в анализаторе 2-10⁴ мм рт.ст. Регистрация в этих условиях парциального давления гелия 5-Ю^—2 мм рт.ст. определяет способность течеискателей индицировать концентрацию гелия, равную 2,5- 10-⁸ л • мк рт. ст/сек.

Ионный ток пробного газа индицируется в течеискателях стрелочным прибором, включенным на выходе электрометрического усилителя, а также звуковым индикатором — сиреной. Общее давление в масс-спектрометрической камере измеряется магнитным электроразрядным преобразователем, ток которого измеряется стрелочным прибором.

Третий стрелочный прибор в течеискателях дает возможность измерять ток эмиссии электронов, ионизирующих газ в источнике, а также приложенное к источнику напряжение, определяющее энергию ионного луча. Изменением этого напряжения в течеискателях осуществляется настройка на ток ионов гелия. Имеется также термопарный манометрический преобразователь.

Вакуумная система течеискателей сообщается с испытуемыми объемами через дросселирующий вентиль D_y-32, позволяющий плавно регулировать давление в камере анализатора. В течеискателях предусмотрена возможность изоляции масс-спектрометрического анализатора от вакуумной системы при размораживании охлаждаемой ловушки и для ремонта при работающей вакуумной системе.

Течеискатели оформлены в виде передвижного прибора консольного типа, собранного на стальном сварном каркасе, с четырьмя орезинен-ными поворотными колесами. Каркасы течеискателей состоят из двух частей, связанных между собой при помощи петель. В основной части каркаса помещена вакуумная система течеискателей. Она смонтирована на съемной раме, укрепленной в каркасе на болтах. В откидывающейся на петлях части каркаса расположены радиоблоки. Вакуумная система и радиочасть изолированы друг от друга панелью, на которой сосредоточена вся кабельная кроссировка. Доступ к вакуумной системе возможен благодаря откидному колпаку и открывающейся на петлях задней обшивке каркаса. Электронная часть доступна для ремонта и проверки рабочих режимов.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ