Detección De Fugas Con Espectrómetro De Masas Por Medio De Helio (Msld); Principios De La Espectrometría De Masas; Aplicación Como Detector De Fugas; La Naturaleza Del Flujo En Un Vacío - Varian 979 Serie Manual De Funcionamiento

Detector de Fugas Espectrómetro de Masas por Medio de Helio Modelo Serie 979
C.5 Detección de Fugas con Espectrómetro
de Masas por Medio de Helio (MSLD)
El helio es un gas de traza excelente porque es el más ligero de los gases inertes, y por lo
tanto penetra fácilmente por las fugas pequeñas. Asimismo, su presencia en la atmósfera es
mínima (5 PPM ó 4 militorr absoluta). El helio se detecta fácilmente por medio de un simple
espectrómetro de masas (el helio tiene una masa de 4 por lo que lo picos adyacentes de 3 y
6 son separados fácilmente por esta técnica). Además, el helio está disponible fácilmente a
un costo razonable, y es completamente inocuo y no reactivo. Los principios básicos de la
técnica MSLD se describen más adelante.
C.5.1 Principios de la Espectrometría de Masas
Un espectrómetro de masas clasifica los gases según su peso molecular (número de masa)
para determinar la cantidad que hay de cada gas. Con la técnica MSLD por medio de helio,
el punto de interés es principalmente el helio, y el tubo del espectrómetro es relativamente
sencillo. El principio es ionizar los gases en vacío, acelerar los distintos iones a través de un
voltaje fijo, y después separar los iones haciéndolos pasar por un campo magnético. Una
ranura, adecuadamente ubicada, permite que sólo pasen y sean reunidos los iones de helio.
La corriente resultante es amplificada, y un gráfico de barras de tasa de fugas indica la
presencia y la cantidad de helio.
C.5.2 Aplicación como Detector de Fugas
Un detector de fugas con espectrómetro de masas consiste en un tubo de espectrómetro, la
electrónica para operar e interpretar dicho tubo, y un sistema de alto vacío para mantener el
vacío adecuado. Asimismo, se proporcionan los medios para conectar un objeto de
pruebas, una bomba de pre-vacío, y un sistema de válvulas de detección preliminar y
prueba es suministrado para crear vacío en el objeto de prueba para su conexión al tubo del
espectrómetro; o, en caso de un objeto cerrado que contenga helio, para crear vacío en una
cámara que contenga el objeto de pruebas.
C.5.3 La Naturaleza del Flujo en un Vacío
Tenga en cuenta que el propósito del sistema de vacío es ayudar al funcionamiento del tubo
del espectrómetro que realiza el análisis. Las moléculas de helio que entran a través de una
fuga alcanzan individualmente el tubo del espectrómetro en unos pocos milisegundos. Las
moléculas de helio, al igual que las moléculas de otros gases, son extraídas continuamente
por la turbo bomba del sistema de vacío. Si se aplica helio continuamente a una fuga, la
concentración en el tubo del espectrómetro se incrementará mucho al principio, después
alcanzará un equilibrio cuando sea bombeado a la misma velocidad a la que es
introducido. Cuando se extrae el helio completamente de la fuga, la entrada caerá hasta
cero mientras se bombea el helio residual fuera del sistema. Por lo tanto, una fuga está
indicada por un incremento en la señal de salida del tubo del espectrómetro.
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