先對實驗裝置進行簡單說明,超高真空系統、極高真空系統均為上下雙真空室結構,兩室之間裝有限流孔板,真空室分別為球形和柱形,采用316L材料制作,使用雙級分子泵串聯抽氣(沒有使用低溫泵),檢漏用四極質譜計為公司生產的QMS422和QMS200。
對超高真空系統抽氣并達到極限真空后,用四極質譜計的棒狀譜掃描方式掃描殘余氣體譜圖。主要成份為H2,H2O,N2(CO),O2和Ar,N2和O2的比例大約為4∶1,證明真空系統有微小漏氣。
在極高真空系統檢漏時,使用模擬譜掃描方式掃描殘余氣體譜圖。僅從質量數28(認為是N2)的譜峰很高來判斷,認為有漏,但無法解釋為什么不存在Ar峰,后用示漏氣體檢漏,也沒有發現漏孔。
經過分析認為,由于檢漏用的質譜計離子源沒有完全清洗干凈而含有一定量的碳(使用鎢燈絲時也存在含碳的問題),在工作溫度下,除N2和惰性氣體外,碳幾乎能與所有氣體發生反應。如,碳與O2形成CO和少量的CO2,與H2形成CH4等碳氫化合物，實際上圖2中質量數28處的譜峰的主要貢獻是CO,并不是N2,質量數16(CH4)和44(CO2)處有很高的譜峰也證明了確實存在碳污染的問題。
是使用示漏氣體動態檢漏的譜圖,檢漏氣體為He?？梢钥吹?當噴槍噴到有漏孔的地方時,四極質譜計的He離子流在一個測量周期內(設定測量周期為6s)上升了3倍,證明此處有漏。當發現漏孔時噴槍即停止噴氣,漏孔周圍的He濃度沒有繼續升高。隨著真空容器內He被抽走,其離子流也緩慢下降,10min后達到本底。此前,我們將一臺標稱小可檢測漏率為5×10212Pa·m3/s的氦質譜檢漏儀接在抽氣系統的前級,對同一漏孔進行檢漏,但檢漏儀并未指示出有漏?？梢?用四極質譜計檢漏非常靈敏和快速,更適用于極高真空系統。
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