เครื่องตรวจจับการรั่วไหลที่มีสี่ขั้วหรือเครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลฟิลด์เซกเตอร์ 180° คืออะไร

แชร์ผ่าน

เครื่องตรวจจับการรั่วไหลที่มีเครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลแบบสี่ขั้วคืออะไร

เครื่องตรวจจับการรั่วไหลที่มีเครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลแบบสี่ขั้ว (QMS) ส่วนใหญ่จะสร้างขึ้นเพื่อตรวจจับมวลที่มากกว่าฮีเลียม นอกเหนือจากกรณีพิเศษแล้ว สิ่งเหล่านี้จะเป็นสารทําความเย็นหรือก๊าซเติมหลอดไฟ ดังนั้นเครื่องตรวจจับการรั่วไหลที่มี QMS ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อตรวจสอบการรั่วไหลของเครื่องทําความเย็น

รูปภาพ 12 ด้านล่างแสดงแผนผังสุญญากาศของเครื่องตรวจจับการรั่วไหลที่มี QMS หนึ่งอาจรู้จักระบบทางเข้าก๊าซสองทางซึ่งประกอบด้วยทางเข้า (การไหลโดยตรง) สําหรับสารทําความเย็นผ่านตัวแบ่งการไหล 1 และทางเข้า (การไหลย้อนกลับ) สําหรับฮีเลียมเข้าสู่ปั๊มเทอร์โบโมเลกุลผ่านตัวแบ่งการไหล 2 ด้วยวิธีนี้ อุปกรณ์สามารถใช้ในการดมสารทําความเย็นรวมทั้งฮีเลียมได้

คุณสมบัติพิเศษอีกประการหนึ่งคือการใช้ปั๊มสุญญากาศแบบไดอะแฟรมสองจังหวะสําหรับการไล่อากาศออกจาก QMS รวมถึงการส่งก๊าซที่ไหลผ่านเครื่องดมยาสลบ (จังหวะที่ 1 ของปั๊มสุญญากาศแบบไดอะแฟรม)

รูปภาพ 12: แผนภาพสุญญากาศของเครื่องตรวจจับการรั่วไหลที่มีเครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลแบบสี่ขั้ว (QMS)

เครื่องตรวจจับการรั่วไหลที่มีสเปกโตรมิเตอร์มวลฟิลด์ 180° คืออะไร

เครื่องตรวจจับการรั่วไหลของฮีเลียมที่มีสเปกโตรมิเตอร์มวลฟิลด์ 180° เป็นอุปกรณ์ตรวจจับการรั่วไหลที่ไวและเชื่อถือได้มากที่สุด

ไม่มีวิธีการตรวจจับการรั่วไหลอื่นใดที่สามารถค้นหาการรั่วไหลและวัดปริมาณได้ด้วยความน่าเชื่อถือและความเสถียรที่ดีขึ้น ดังนั้น เครื่องตรวจจับการรั่วไหลของฮีเลียม - แม้ว่าราคาซื้อจะค่อนข้างสูง - จึงคุ้มค่ามากในระยะยาวเนื่องจากความต้องการสําหรับขั้นตอนการตรวจจับการรั่วไหลนั้นสั้นมาก

เครื่องตรวจจับการรั่วไหลของฮีเลียมที่มีเครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลสนามแบบเซกเตอร์ 180° โดยพื้นฐานแล้วประกอบด้วยสามส่วนประกอบ:

เครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวล
ระบบปั๊มสุญญากาศสูง
ระบบปั๊มแบบหยาบ

รูปภาพ 13: โครงสร้างของเครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวลสนามแบบเซกเตอร์ 180°

หน้าแปลนแหล่งกําเนิดไอออน
แคโธด (2 แคโธด: r + Yt2O3)
ขั้วแอโนด
การป้องกันแหล่งกําเนิดไอออนด้วยช่องระบาย
รู
ร่องรอยไอออนสําหรับ M > 4
ร่องรอยไอออนสําหรับ M = 4
แผ่นปากปากกลาง
สนามแม่เหล็ก
คอนเทนเนอร์
การป้องกันตัวดักจับไอออน
ตัวดักไอออน
หน้าแปลนสําหรับตัวดักไอออนพร้อมตัวขยายสัญญาณล่วงหน้า

แมสสเปกโตรมิเตอร์ (ดูรูปที่ 13 ข้างต้น) ประกอบด้วยแหล่งกําเนิดไอออน (1-4), ระบบแยก (5-10) และตัวดักไอออน (11-13)

ลําแสงไอออนจะถูกสกัดผ่านช่องอุโมงค์ (5) ไอออนจะเข้าสู่สนามแม่เหล็ก (9) ด้วยความเร็วที่กําหนดเสมอ ภายในสนามแม่เหล็กนี้ ไอออนจะเคลื่อนที่ตามเส้นทางวงกลม ซึ่งรัศมีสําหรับมวลต่ําจะเล็กกว่ารัศมีสําหรับมวลสูง ด้วยการตั้งค่าแรงดันเร่งที่ถูกต้องในระหว่างการปรับ คุณสามารถบรรลุสถานการณ์ที่ไอออนฮีเลียมเคลื่อนที่บนเส้นโค้งวงกลมอย่างแม่นยํา ซึ่งจําเป็นต่อการเคลื่อนผ่านแผ่นปากกลาง (8) ด้วยวิธีนี้ ไอออนฮีเลียมจะไปถึงตัวดักไอออน (12)

แหล่งกําเนิดไอออนมีการออกแบบที่เรียบง่ายและทนทาน สามารถเปลี่ยนได้โดยไม่ยุ่งยาก ในระหว่างการทํางาน แหล่งกําเนิดไอออนจะได้รับความร้อนอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นจึงไม่ไวต่อการปนเปื้อน

อิริเดียมแคโทดสองตัวที่เคลือบด้วยอิเธียมออกไซด์แบบเลือกได้มีอายุการใช้งานยาวนาน แคโธดเหล่านี้ไม่ไวต่ออากาศเข้า กล่าวคือ การตัดวงจรนิรภัยที่ทํางานอย่างรวดเร็วจะป้องกันไม่ให้ไหม้แม้ว่าอากาศจะเข้ามา อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับโลหะที่ผ่านการอบอ่อนแล้ว การใช้แหล่งกําเนิดไอออนเป็นเวลานานอาจทําให้แคโทดเปราะบางในท้ายที่สุด และอาจทําให้แคโทดแตกออกหากสัมผัสกับการสั่นสะเทือนหรือการกระแทก