四极质谱计检测漏洞，氦气不限

可以使用四极质谱计代替氦质谱检漏仪进行检漏工作，它的优点是：不但可以使用氦气作示漏气体，也可以使用除氦以外的其他气体作示漏气体。因此，可以使用被检件的工作介质作示漏气体，直接进行检漏。另外，还可以对结构复杂的被检件中的不同部位分别充以不同的示漏气体，同时进行检漏，以提高检漏效率。

四极质谱计主要由离子源、孔电极、四极杆分析器和离子收集极四部分组成，如图9.5-6所示。离子源一般采用电子碰撞型离子源。四极杆分析器是四根相互平行且对称安装的双曲面电极，相对的两根电极相连而得到两组电极。离子收集极有采用法拉第筒直接收集离子的；也有采用电子倍增器，经倍增后再收集的。

图9.5-6 四极质谱计原理图

离子源中的灯丝加热后发射电子，电子在运动中不断与气体分子碰撞而使气体分子电离，离子在孔电极组成的加速电场中不断加速后，进入四极杆分析器中。若在分析器的两组电极间加上直流正负电压，则得如图9.5-7所示的电位分布。沿z轴射入的正离子进入此电场中，则离子在x方向是稳定的，即离子永远不会落在x轴的带正电位的杆上，但在y方向则是不稳定的，它们将随进入电场越来越被y轴的带负电位的杆吸引而散开。如果两组电极间所加电场是直流与交流的叠加，则得到较复杂的电场。在某些条件下，可使得在x方向和y方向都是稳定的，离子无发散地边振动边沿z轴前进，最后抵达收集极被收集。

图9.5-7 四极杆直流电场电位分布

多数四极质谱计是将直流电压和高频电压幅值的比（直交比）维持恒定，用扫描高频电压（同时也扫描直流电压）的方法进行质量扫描。当直交比恒定时，在稳定图上就有一根对应的扫描线。于是在分析场出口端的离子检测器上，连续收集到不同质荷比的离子，记录下整个质谱。

在稳定区扫描线内的离子，实际上并不是100%都能通过四极杆，仅有一部分能通过。实际通过的百分数称为传输率。传输率与灵敏度成正比，离子传输率越高，灵敏度越高，但分辨率却越低。

1.质谱计的主要性能指标

（1）质量范围即一个质谱计能有效地分析整个质量数的范围。这个范围由能测出的最轻与最重的单荷离子来表征。

（2）分辨本领在质谱图中，谱峰都有一定的宽度。如果谱峰很尖，则相邻两峰就易于分清；反之，如果它们都很宽，相邻两峰就有可能混淆在一起，难以分清。(www.xing528.com)

（3）灵敏度对质谱计而言，其灵敏度S为某种气体的离子流的改变量除以气体分压力的改变量，即

灵敏度与分辨率常常互相矛盾，要提高分辨率，就要降低灵敏度。

（4）最小可检分压力一个质谱计对混合气体进行分析时，所能检出特定气体成分的最小分压力，称为最小可检分压力，以p_min表示。

（5）最高工作压力质谱分析器中也有类似于电离规管中的热阴极，当工作压力（总压力）较高时，不仅灯丝易于烧毁，而且灵敏度大大降低。一般规定，当仪器对氮的灵敏度降为正常灵敏度的50%时的总压力，就称为最高工作压力p_max。

（6）分压力灵敏度分压力灵敏度是质谱计在一较高总压力的混合气体中能检出较小分压力气体成分能力的指标，以p_min/p_t表示。p_min为能检出的特定成分的最小分压力，p_t为总压力。

2.四极质谱计的检漏方法

（1）残气分析法将四极质谱计接在真空系统上，可以分析系统中的残余气体成分。其方法是利用四极质谱计的模拟扫描方式或棒扫描方式，得到在全质量范围内的全谱。找出全谱中峰值较高的几个峰及对应的质量数，利用质谱图的识别技术来分析确定真空系统中残余气体的主要成分。

（2）单一示踪气体检漏法将四极杆的高频电压选择在某种示踪气体的质量峰左右并进行扫描，检测该示踪气体的质量峰（一般用棒峰）。采用该示踪气体在真空系统上进行喷吹，当示踪气体喷吹在真空系统的漏孔上时，示踪气体的质量峰就会急剧上升，因而可找出漏孔的位置。利用标准漏孔比对法，也可以测出漏孔漏率值。一般选择真空系统残余气体中没有的惰性气体作示踪气体，如氦、氩等。

（3）多种示漏气体检漏法将四极质谱计调整在多离子检测模式，即预先设定被检测的几种示漏气及检测各示漏气体的工作参数（如通道、质量数、质量范围、离子接收模式、扫描速度、静电计量程等），仪器便只对这几种示漏气体进行检测，并在计算机屏幕上同时显示这几种示漏气峰强的走势曲线。对结构复杂的被检件中不同部位分别充以不同的示漏气体，并同时进行检漏，可以提高检漏效率。