Характеристики масс-спектрометрических течеискателей могут быть измерены и представлены различными способами. Однако для того чтобы можно было сравнивать оборудование, выпускаемое различными фирмами, должен существовать общий подход к определению параметров приборов.

Попытка разработки стандарта по проведению аттестации масс-спектрометрических течеискателей была предпринята Американским вакуумным обществом (AVS). Хотя окончательное соглашение до сих пор не достигнуто, предложенный метод является вполне удовлетворительным и используется многими фирмами.

Рис. 8.5. Общий вид серийного масс-спектрометрического течеискателя

Одним из наиболее важных параметров масс-спектрометрических течеискателей является минимальный поток пробного газа Qmhh, регистрируемый данным течеискателей. Величина Q_мин зависит от эффективной быстроты откачки насоса S, вакуумной системы течеискателя и минимального уверенно регистрируемого парциального давления пробного газа.

Иногда Q_мин называют чувствительностью, но в проекте стандарта, предложенном Международной организацией по стандартам (ISO), чувствительность определяют как отношение изменения сигнала на выходе усилителя анализатора к вызвавшему его изменению сигнала на входе. Таким образом, Q_мин представляет собой отношение минимального регистрируемого сигнала к чувствительности.

Минимальный регистрируемый сигнал принимается равным сумме флуктуации фонового сигнала и дрейфа системы в отсутствие пробного газа и измеряется в делениях шкалы выходного прибора, либо в качестве его принимается величина, равная 2% полной шкалы в наиболее чувствительном диапазоне выходного прибора. Чувствительность вычисляется по показаниям прибора, соответствующим известным скоростям натекания.

Проект стандарта устанавливает условия и методики измерения шума и дрейфа и определения чувствительности, а также преобразования информации в QMHH для воздуха с учетом фоновых помех, быстроты откачки и постоянной времени.

Перед проведением измерений течеискатель некоторое определенное время прогревается и одновременно откачивается, затем проводится его настройка для достижения оптимальной чувствительности по гелию.

Если быстрота откачки анализатора течеискателя регулируется, то необходимо, чтобы в процессе испытания выбранная быстрота откачки оставалась постоянной. Вначале в течение 20 мин с помощью самописца фиксируются флуктуации фонового сигнала и дрейфа. Максимальное смещение нулевой линии за 1 мин в делениях шкалы представляет собой дрейф сигнала, а удвоенная наибольшая амплитуда колебаний сигнала относительно нулевой линии — флуктуацию фонового сигнала. Ненормально большой однократный выброс за 20 мин испытания считается случайным и не принимается во внимание.

Для измерения чувствительности необходима образцовая течь с известной скоростью натекания. Такие образцы выпускаются серийно и обычно представляют собой пористую заглушку либо мембрану, которая подсоединяется к источнику гелия. Мембранные натекатели, как правило, снабжены баллоном с гелием.

Образцовая течь должна выбираться таким образом, чтобы обеспечивать скорость натекания, превышающую примерно в 50 раз минимальную регистрируемую течь при давлении гелия, равном его парциальному давлению в атмосфере. Обычно-рабочая температура образцовой течи указывается изготовителем, поэтому при любых других температурах необходимо вводить соответствующую поправку. Для предотвращения накопления гелия перед течью необходимо использовать вспомогательную систему откачки (рис. 8.6).

Некоторые течеискатели серийного изготовления снабжены вспомогательной откачивающей системой. При испытании течеискателя сначала проводят проверку этой системы на наличие-фонового сигнала. Для этого перекрывают клапан Vi (см. рис. 8.6) либо, если он не приспособлен для этого, заменяют образцовую течь заглушкой.

После откачки вспомогательной системы открывают клапан V2 (V3 закрыт). Показание выходного прибора и представляет собой фоновый сигнал. Затем закрывают клапан V2, а клапан V1 открывают (либо заглушку заменяют образцовой течью) и откачивают вспомогательную» систему.

После этого закрывают клапан V3 и открывают V1. Когда давление в течеискателе достигнет стационарного значения, снимают отсчет выходного прибора. Затем, перекрыв клапан V1 настолько быстро, насколько это возможно, включают секундомер и останавливают его при уменьшении отсчета выходного прибора до 37%. Это время принимается за постоянную времени течеискателя Т.

Рис.8.6. Схема установки для градуировки масс-спектрометрического течеискателя. V1, V3 — клапаны; V2 — дроссель течеискателя; V4 — клапан напуска атмосферного воздуха.

 На основании полученных данных определяют чувствительность Ф из следующего выражения:

(8.26)

где Zo — отсчет, вызываемый образцовой течью, s — фоновый сигнал, a Qa — эквивалентная скорость натекания воздуха через образцовую течь. Тогда минимальный поток  Qмин, соответствующий постоянной времени Т, будет равен

(8.27)

Для большинства течеискателей сигнал, равный сумме флуктуации фонового сигнала и дрейфа (т. е. минимальный регистрируемый сигнал), составляет менее 2% полной шкалы в наиболее чувствиельном диапазоне выходного прибора, и Qмин представляет собой скорость натекания, которая соответствует такому отклонению стрелки выходного прибора.