JP2828265B2 - ガス洩れ検査装置 - Google Patents
ガス洩れ検査装置Info
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- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えばカーヒータ、コンデンサ、コンプレッ
サ、電子部品、熱交換機等の気密を要する機器を被試験
体とするガス洩れ検査装置に関する。
サ、電子部品、熱交換機等の気密を要する機器を被試験
体とするガス洩れ検査装置に関する。
上述のような機器の気密性すなわちガス洩れを検査す
る装置の１例としてガス洩れ検査用ガス、例えばヘリウ
ムガスを密閉状態にある被試験体内に供給し、洩れを検
査用チューブの一端をこの被試験体の外面に近接して移
動させ、この洩れ検査用チューブの他端から排出される
ガスを受けて該ガス中におけるガス洩れ検査用ガス、即
ちヘリウムの分圧又は濃度を分析器により検出し、これ
によりガス洩れの部位を検査する装置、いわゆるスニフ
ァ法を利用する装置はよく知られている。
る装置の１例としてガス洩れ検査用ガス、例えばヘリウ
ムガスを密閉状態にある被試験体内に供給し、洩れを検
査用チューブの一端をこの被試験体の外面に近接して移
動させ、この洩れ検査用チューブの他端から排出される
ガスを受けて該ガス中におけるガス洩れ検査用ガス、即
ちヘリウムの分圧又は濃度を分析器により検出し、これ
によりガス洩れの部位を検査する装置、いわゆるスニフ
ァ法を利用する装置はよく知られている。
第７図はスニファ法を示すものであるが被試験体
（１）は密閉状態にあり、この内部にヘリウムボンベ
（２）からチューブ（３）を介してヘリウムガスが大気
圧より高い圧力で供給されている。従って仮りにある部
位に洩れがあるとすればそこからこの被試験体（１）に
注入されているヘリウムガスは洩れる。これをフレキシ
ブルな細い管でなるプローブノズル（４）を近接させな
がら移動させている時に、このヘリウムが導入され、こ
のノズル（４）の他端に接続されるリークディクタ
（５）により導入ヘリウムの分圧又は濃度が分析され、
この検出値により洩れの部位を検査する事が出来る。第
８図はこのリークディテクタ（５）の分析管部の詳細を
示すものであるが、プローブノズル（４）から導入され
たガスは真空分析管（６）の上流側端部に配設されるイ
オンソース（７）内に導かれ、こゝでイオン化され、即
ちヘリウムイオンとなって他のガスもイオン化され、こ
れが分析管（６）内のイオン通路に沿って配設された電
極偏向板（９）の開口を通って、そのイオン電荷量と質
量とにより図に示すような各軌跡に沿って走行しマグネ
ット（８）により、この磁場のいわゆるローレンツ力を
受けて図示するように偏向し、ヘリウムイオンだけがイ
オンコレクタ（10）によりコレクトされて、これがプリ
アンプ（11）により増巾され、更に直流増巾器（12）に
より増巾され指示用計器（13）で検査している部位にガ
ス洩れがあるかどうか、すなわちヘリウムガスが出てい
るかどうかを検査するようにしている。
（１）は密閉状態にあり、この内部にヘリウムボンベ
（２）からチューブ（３）を介してヘリウムガスが大気
圧より高い圧力で供給されている。従って仮りにある部
位に洩れがあるとすればそこからこの被試験体（１）に
注入されているヘリウムガスは洩れる。これをフレキシ
ブルな細い管でなるプローブノズル（４）を近接させな
がら移動させている時に、このヘリウムが導入され、こ
のノズル（４）の他端に接続されるリークディクタ
（５）により導入ヘリウムの分圧又は濃度が分析され、
この検出値により洩れの部位を検査する事が出来る。第
８図はこのリークディテクタ（５）の分析管部の詳細を
示すものであるが、プローブノズル（４）から導入され
たガスは真空分析管（６）の上流側端部に配設されるイ
オンソース（７）内に導かれ、こゝでイオン化され、即
ちヘリウムイオンとなって他のガスもイオン化され、こ
れが分析管（６）内のイオン通路に沿って配設された電
極偏向板（９）の開口を通って、そのイオン電荷量と質
量とにより図に示すような各軌跡に沿って走行しマグネ
ット（８）により、この磁場のいわゆるローレンツ力を
受けて図示するように偏向し、ヘリウムイオンだけがイ
オンコレクタ（10）によりコレクトされて、これがプリ
アンプ（11）により増巾され、更に直流増巾器（12）に
より増巾され指示用計器（13）で検査している部位にガ
ス洩れがあるかどうか、すなわちヘリウムガスが出てい
るかどうかを検査するようにしている。
以上のようなリークディクタ（５）の分析管部を簡略
化して示せば第９図のようになる。すなわちイオン化部
（21）は第８図におけるイオンソース（７）に対応し、
これは例えばフィラメントやイオン引出電圧発生手段又
はイオン押出発生手段から成り、導入ガスをイオン化す
ると共に加速する機能を有するものである。また、イオ
ン選択部（22）は第８図においてマグネット（８）に対
応し、イオン走行路を偏向し、ヘリウムイオンをイオン
コレクタ（10）に検出させる機能を有するものである。
イオン電流側定部（23）は第８図においてイオンコレク
タ（10）、プリアンプ（11）、直流増巾器（12）及び計
器（13）に対応するものである。
化して示せば第９図のようになる。すなわちイオン化部
（21）は第８図におけるイオンソース（７）に対応し、
これは例えばフィラメントやイオン引出電圧発生手段又
はイオン押出発生手段から成り、導入ガスをイオン化す
ると共に加速する機能を有するものである。また、イオ
ン選択部（22）は第８図においてマグネット（８）に対
応し、イオン走行路を偏向し、ヘリウムイオンをイオン
コレクタ（10）に検出させる機能を有するものである。
イオン電流側定部（23）は第８図においてイオンコレク
タ（10）、プリアンプ（11）、直流増巾器（12）及び計
器（13）に対応するものである。
このヘリウムリークディテクタには以下のような欠点
がある。
がある。
第10図はヘリウムガス洩れのある場合のイオンの質量
電荷比（M/E）とイオン電流との関係を示すものである
が、上方のグラフＡがリークディテクタ（５）の部分の
圧力P2が比較的高い場合であり、下方のグラフＢが分析
管部の圧力P1が比較的低い場合（P2＞P1）であるが、洩
れによるヘリウムガスの分圧は同一である。このような
関係は例えば第８図においてマグネットの磁場の強さを
変化させることによって得られる。ヘリウムイオンは質
量数が４で電荷は１価であるのでM/Eは４である。従っ
てM/E＝４でガス洩れを示すピークがある。グラフＡで
はこのピーク電流がI4で、グラフＢではI2であるがバッ
クグランド・イオン電流がそれでI3及びI1であり分析管
部の全圧が高くなると、これらも高くなる。然しながら
ガス洩れを示すヘリウムイオン電流分は両者ともI0で同
一であるので、全体のイオン電流に対する割合が大きく
異なってくる。分析管部の圧力が高いほどこの割合が小
となってくるので、検出精度は低下する。
電荷比（M/E）とイオン電流との関係を示すものである
が、上方のグラフＡがリークディテクタ（５）の部分の
圧力P2が比較的高い場合であり、下方のグラフＢが分析
管部の圧力P1が比較的低い場合（P2＞P1）であるが、洩
れによるヘリウムガスの分圧は同一である。このような
関係は例えば第８図においてマグネットの磁場の強さを
変化させることによって得られる。ヘリウムイオンは質
量数が４で電荷は１価であるのでM/Eは４である。従っ
てM/E＝４でガス洩れを示すピークがある。グラフＡで
はこのピーク電流がI4で、グラフＢではI2であるがバッ
クグランド・イオン電流がそれでI3及びI1であり分析管
部の全圧が高くなると、これらも高くなる。然しながら
ガス洩れを示すヘリウムイオン電流分は両者ともI0で同
一であるので、全体のイオン電流に対する割合が大きく
異なってくる。分析管部の圧力が高いほどこの割合が小
となってくるので、検出精度は低下する。
これに対処するために従来はイオン電流測定部（23）
に零点調整手段を設けている。この手段により、分析管
部の圧力によって変わるバックグランド・イオン電流を
零に調整し、正味のガス洩れによるヘリウムイオン電流
I0を読みとるようにしている。グラフＡの場合ではイオ
ン電流I3を零点にし、グラフＢの場合ではイオン電流I1
を零点にするように調整する。然しながら、この方法で
は分析管部の圧力が変わる毎に零点調整をしなければな
らず、使用が不便である。また分析管部の圧力が一定で
あってもバックグランド電流は種々の要因によって変動
し、特にこの圧力が高いときには非常に不安定であり、
零点調整できない場合もある。また被試験体のちがいや
ヘリウムリークディテクタの排気系の経時変化等によっ
て、分析管部の圧力が変動することもあり、例えば第10
図に示すようにP1からP2になり分析管部の圧力がP1のと
きに零点調整しておいたならば、バックグランド電流が
I1からI3になり、これではI2を越えてしまうのでガス洩
れを検知することができない。
に零点調整手段を設けている。この手段により、分析管
部の圧力によって変わるバックグランド・イオン電流を
零に調整し、正味のガス洩れによるヘリウムイオン電流
I0を読みとるようにしている。グラフＡの場合ではイオ
ン電流I3を零点にし、グラフＢの場合ではイオン電流I1
を零点にするように調整する。然しながら、この方法で
は分析管部の圧力が変わる毎に零点調整をしなければな
らず、使用が不便である。また分析管部の圧力が一定で
あってもバックグランド電流は種々の要因によって変動
し、特にこの圧力が高いときには非常に不安定であり、
零点調整できない場合もある。また被試験体のちがいや
ヘリウムリークディテクタの排気系の経時変化等によっ
て、分析管部の圧力が変動することもあり、例えば第10
図に示すようにP1からP2になり分析管部の圧力がP1のと
きに零点調整しておいたならば、バックグランド電流が
I1からI3になり、これではI2を越えてしまうのでガス洩
れを検知することができない。
更にリークディテクタ（５）のイオン電流測定部（2
3）では直流増巾器（12）を用いているが、この直流レ
ベルもドリフトし、上述のバックグランド・イオン電流
の変動と相まって、微量のヘリウムガス、特にガス全圧
が高いときには、その検出が非常に困難となる。
3）では直流増巾器（12）を用いているが、この直流レ
ベルもドリフトし、上述のバックグランド・イオン電流
の変動と相まって、微量のヘリウムガス、特にガス全圧
が高いときには、その検出が非常に困難となる。
本発明は上記問題に鑑みてなされ、バックグランド・
イオン電流に殆んど影響されることなく、分析管部の圧
力が高い場合でも微少なガス洩れを確実に検知すること
ができるガス洩れ検査装置を提供することを目的とす
る。
イオン電流に殆んど影響されることなく、分析管部の圧
力が高い場合でも微少なガス洩れを確実に検知すること
ができるガス洩れ検査装置を提供することを目的とす
る。
以上の目的は、被試験体からのガス洩れ検査用ガスを
受けて、これをイオン化し磁場発生手段の所定の強さの
磁場出力により該イオン化したガスのうち前記ガス洩れ
検査用ガスのイオンに所定の軌跡を描かせて所定の位置
でイオンコレクタにより検出してガス洩れを検査するよ
うにしたガス洩れ検査装置において、前記所定の強さの
磁場又はこれに近い強さの磁場において前記磁場発生手
段の発生出力を所定の周波数ｆ及び振巾の変調波で変調
し、このとき前記イオンコレクタで得られるイオン電流
を、前記検査用ガスイオンの質量電荷比よりも小さな質
量電荷比から前記検査用ガスのイオンの質量電荷比より
も大きな質量電荷比の区間にわたって変調し、前記イオ
ンコレクタで検出される交流出力を前記変調波に同期し
て整流し、この整流値から前記交流出力の周波数が、前
記変調波の周波数ｆの倍の2fの交流出力となることを利
用し、ガス洩れを検知するようにしたことを特徴とする
ガス洩れ検査装置によって達成される。
受けて、これをイオン化し磁場発生手段の所定の強さの
磁場出力により該イオン化したガスのうち前記ガス洩れ
検査用ガスのイオンに所定の軌跡を描かせて所定の位置
でイオンコレクタにより検出してガス洩れを検査するよ
うにしたガス洩れ検査装置において、前記所定の強さの
磁場又はこれに近い強さの磁場において前記磁場発生手
段の発生出力を所定の周波数ｆ及び振巾の変調波で変調
し、このとき前記イオンコレクタで得られるイオン電流
を、前記検査用ガスイオンの質量電荷比よりも小さな質
量電荷比から前記検査用ガスのイオンの質量電荷比より
も大きな質量電荷比の区間にわたって変調し、前記イオ
ンコレクタで検出される交流出力を前記変調波に同期し
て整流し、この整流値から前記交流出力の周波数が、前
記変調波の周波数ｆの倍の2fの交流出力となることを利
用し、ガス洩れを検知するようにしたことを特徴とする
ガス洩れ検査装置によって達成される。
あるいは、被試験体からのガス洩れ検査用ガスを受け
て、これをイオン化し磁場発生手段の所定の強さの磁場
出力により該イオン化したガスのうち前記ガス洩れ検査
用ガスのイオンに所定の軌跡を描かせて所定の位置でイ
オンコレクタにより検出してガス洩れを検査するように
したガス洩れ検査装置において、前記所定の強さの磁場
を発生させるための第１矩形パルスと、前記ガス洩れ検
査用ガスのイオンの質量電荷比より小さい質量電荷比の
イオンを電気イオンコレクタに検出するための強さの磁
場を発生させるための第２矩形パルスと、前記ガス洩れ
検査用ガスのイオンの質量電荷比より大きい質量電荷比
のイオンを前記イオンコレクタに検出するための強さの
磁場を発生させるための第３矩形パルスとから成る階段
状の変調波で前記磁場発生手段の発生出力を変調し、こ
れにより前記イオンコレクタに得られる各矩形パルス出
力の演算操作によりガス洩れを検知するようにしたこと
を特徴とするガス洩れ検査装置によって達成される。
て、これをイオン化し磁場発生手段の所定の強さの磁場
出力により該イオン化したガスのうち前記ガス洩れ検査
用ガスのイオンに所定の軌跡を描かせて所定の位置でイ
オンコレクタにより検出してガス洩れを検査するように
したガス洩れ検査装置において、前記所定の強さの磁場
を発生させるための第１矩形パルスと、前記ガス洩れ検
査用ガスのイオンの質量電荷比より小さい質量電荷比の
イオンを電気イオンコレクタに検出するための強さの磁
場を発生させるための第２矩形パルスと、前記ガス洩れ
検査用ガスのイオンの質量電荷比より大きい質量電荷比
のイオンを前記イオンコレクタに検出するための強さの
磁場を発生させるための第３矩形パルスとから成る階段
状の変調波で前記磁場発生手段の発生出力を変調し、こ
れにより前記イオンコレクタに得られる各矩形パルス出
力の演算操作によりガス洩れを検知するようにしたこと
を特徴とするガス洩れ検査装置によって達成される。
あるいは、被試験体からのガス洩れ検査用ガスを受け
てこれをイオン化し、該イオンを加速するイオン化部を
設け、該イオン化部からのイオン化ガスのうち前記検査
用ガスのイオンに、磁場発生手段の所定の強さの磁場出
力により所定の軌跡を描かせて所定の位置でイオンコレ
クタにより検出してガス洩れを検査するようにしたガス
洩れ検査装置において、前記イオン化部のイオンを加速
する電場発生手段の所定の強さの電場又はこれに近い強
さの電場において前記電場発生手段の発生出力を所定の
周波数ｆ及び振巾の変調波で変調し、このとき前記イオ
ンコレクタで得られるイオン電流を、前記検査用ガスの
イオンの質量電荷比よりも小さな質量電荷比から前記検
査用ガスのイオンの質量電荷比よりも大きな質量電荷比
の区間にわたって変調し、前記イオンコレクタで検出さ
れる交流出力を前記変調波に同期して整流し、この整流
値から前記交流出力の周波数が、前記変調波の周波数ｆ
の倍の2fの交流出力となることを利用し、ガス洩れを検
知するようにしたことを特徴とするガス洩れ検査装置に
よって達成される。
てこれをイオン化し、該イオンを加速するイオン化部を
設け、該イオン化部からのイオン化ガスのうち前記検査
用ガスのイオンに、磁場発生手段の所定の強さの磁場出
力により所定の軌跡を描かせて所定の位置でイオンコレ
クタにより検出してガス洩れを検査するようにしたガス
洩れ検査装置において、前記イオン化部のイオンを加速
する電場発生手段の所定の強さの電場又はこれに近い強
さの電場において前記電場発生手段の発生出力を所定の
周波数ｆ及び振巾の変調波で変調し、このとき前記イオ
ンコレクタで得られるイオン電流を、前記検査用ガスの
イオンの質量電荷比よりも小さな質量電荷比から前記検
査用ガスのイオンの質量電荷比よりも大きな質量電荷比
の区間にわたって変調し、前記イオンコレクタで検出さ
れる交流出力を前記変調波に同期して整流し、この整流
値から前記交流出力の周波数が、前記変調波の周波数ｆ
の倍の2fの交流出力となることを利用し、ガス洩れを検
知するようにしたことを特徴とするガス洩れ検査装置に
よって達成される。
あるいは、被試験体からのガス洩れ検査用ガスを受け
てこれをイオン化し、該イオンを加速するイオン化部を
設け、該イオン化部からのイオン化ガスのうち前記検査
用ガスのイオンに、磁場発生手段の所定の強さの磁場出
力により所定の軌跡を描かせて所定の位置でイオンコレ
クタにより検出してガス洩れを検査するようにしたガス
洩れ検査装置において、前記イオン化部のイオンを加速
する電場発生手段の所定の強さの電場を発生させるため
の第１矩形パルスと、前記ガス洩れ検査用ガスのイオン
の質量電荷比より小さい質量電荷比のイオンを前記イオ
ンコレクタに検出するための強さの電場を発生させるた
めの第２矩形パルスと、前記ガス洩れ検査用ガスのイオ
ンの質量電荷比より大きい質量電荷比のイオンを前記イ
オンコレクタに検出するための強さの電場を発生させる
ための第３矩形パルスとから成る階段状の変調波で前記
電場発生手段の発生出力を変調し、これにより前記イオ
ンコレクタに得られる各矩形パルス出力の演算操作によ
りガス洩れを検知するようにしたことを特徴とするガス
洩れ検査装置によって達成される。
てこれをイオン化し、該イオンを加速するイオン化部を
設け、該イオン化部からのイオン化ガスのうち前記検査
用ガスのイオンに、磁場発生手段の所定の強さの磁場出
力により所定の軌跡を描かせて所定の位置でイオンコレ
クタにより検出してガス洩れを検査するようにしたガス
洩れ検査装置において、前記イオン化部のイオンを加速
する電場発生手段の所定の強さの電場を発生させるため
の第１矩形パルスと、前記ガス洩れ検査用ガスのイオン
の質量電荷比より小さい質量電荷比のイオンを前記イオ
ンコレクタに検出するための強さの電場を発生させるた
めの第２矩形パルスと、前記ガス洩れ検査用ガスのイオ
ンの質量電荷比より大きい質量電荷比のイオンを前記イ
オンコレクタに検出するための強さの電場を発生させる
ための第３矩形パルスとから成る階段状の変調波で前記
電場発生手段の発生出力を変調し、これにより前記イオ
ンコレクタに得られる各矩形パルス出力の演算操作によ
りガス洩れを検知するようにしたことを特徴とするガス
洩れ検査装置によって達成される。
イオンコレクタで検出されるバックグランド・イオン
は直流電圧として検出されるので交流増巾器では増巾さ
れず、正確にガス洩れを検知することができる。また交
流増巾器では直流増巾器のように電流レベルのドリフト
がないので、電圧変化に対する零点調整が不要であるの
と、相まって増巾器に対する零点調整も不要であり、使
用が従来よりはるかに簡単である。
は直流電圧として検出されるので交流増巾器では増巾さ
れず、正確にガス洩れを検知することができる。また交
流増巾器では直流増巾器のように電流レベルのドリフト
がないので、電圧変化に対する零点調整が不要であるの
と、相まって増巾器に対する零点調整も不要であり、使
用が従来よりはるかに簡単である。
あるいは、各矩形波パルスの出力の演算により、バッ
クグランド分を消去することにより正確にガス洩れを検
知することができる。この場合も従来のようなガス全圧
の変動に応じて零点調整をすることは不要であり、やは
り使用が従来よりはるかに簡単である。
クグランド分を消去することにより正確にガス洩れを検
知することができる。この場合も従来のようなガス全圧
の変動に応じて零点調整をすることは不要であり、やは
り使用が従来よりはるかに簡単である。
以下、本発明の実施例によるガス洩れ検査装置につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
第１図は同装置におけるリークディテクタを簡略化し
て示すものであるが他装置部分は従来と同様であるとす
る。また従来例の第９図と対応する部分については同一
の符号を付すものとする。
て示すものであるが他装置部分は従来と同様であるとす
る。また従来例の第９図と対応する部分については同一
の符号を付すものとする。
すなわち、本実施例によればイオン電流測定部（30）
は交流増巾部（31）と同期整流部（32）と指示部（34）
とから成っており、イオン選択部（22）には変調部（3
3）の出力が供給される。この出力e1（ｔ）は第２図Ｂ
に示すような波形を有し、周波数はｆである。本実施例
によればイオン選択部（22）はマグネットであるが、こ
れは電磁石であって、質量電荷比（M/E）が３と４との
間で４に近い値に対応する磁場の強さにおいて第２図Ｂ
に示す変調波e1（ｔ）で磁場が変調される。なお、電磁
石の磁場の強さを変化させると第２図Ａで示すようなイ
オン電流に対応するグラフが得られる。横軸は質量電荷
比（M/E）もしくはこれに対応する磁場の強さであり、
縦軸はイオンコレクタ電流である。また変調部（33）の
出力e1（ｔ）は同期整流部（32）にも供給される。
は交流増巾部（31）と同期整流部（32）と指示部（34）
とから成っており、イオン選択部（22）には変調部（3
3）の出力が供給される。この出力e1（ｔ）は第２図Ｂ
に示すような波形を有し、周波数はｆである。本実施例
によればイオン選択部（22）はマグネットであるが、こ
れは電磁石であって、質量電荷比（M/E）が３と４との
間で４に近い値に対応する磁場の強さにおいて第２図Ｂ
に示す変調波e1（ｔ）で磁場が変調される。なお、電磁
石の磁場の強さを変化させると第２図Ａで示すようなイ
オン電流に対応するグラフが得られる。横軸は質量電荷
比（M/E）もしくはこれに対応する磁場の強さであり、
縦軸はイオンコレクタ電流である。また変調部（33）の
出力e1（ｔ）は同期整流部（32）にも供給される。
本実施例は以上のように構成されるが、次にこの作用
について説明する。
について説明する。
変調波e1（ｔ）は周波数ｆの正弦波であるが、時間
t1、t2、t3・・・・・・で０レベルとなり第２図Ａのグ
ラフにおける（M/E）０の値に対応するイオン電流I5を
イオン電流測定部（30）に供給する。第２図Ａのグラフ
の（M/E）０の値の前後におけるスロープによって第３
図Ａで示されるような交流出力i1（ｔ）がイオン選択部
（22）からイオン電流測定部（30）に供給される。これ
は交流増巾部（31）で増巾され、同期整流部（32）で変
調波e1（ｔ）に同期して整流される。この整流値が指示
部（34）で指示される。この指示値によってガス洩れが
検知される。
t1、t2、t3・・・・・・で０レベルとなり第２図Ａのグ
ラフにおける（M/E）０の値に対応するイオン電流I5を
イオン電流測定部（30）に供給する。第２図Ａのグラフ
の（M/E）０の値の前後におけるスロープによって第３
図Ａで示されるような交流出力i1（ｔ）がイオン選択部
（22）からイオン電流測定部（30）に供給される。これ
は交流増巾部（31）で増巾され、同期整流部（32）で変
調波e1（ｔ）に同期して整流される。この整流値が指示
部（34）で指示される。この指示値によってガス洩れが
検知される。
なお以上では質量電荷比が３と４との間の値に対応す
る磁場の強さにおいて周波数ｆの変調波e1（ｔ）で変調
したが、ヘリウムイオンの質量電荷比４において第２図
Ｃで示す周波数ｆの変調波e2（ｔ）で変調した場合には
第３図Ｂに示すような交流出力i2（ｔ）が得られる。変
調波e2（ｔ）は時間t4、t5、t6・・・・・・で０レベル
となるが、この時点で交流出力はヘリウムイオン電流I4
となる。またこのピーク値（ガス洩れあり）の左右で変
調をかけているために周波数が倍の2fの交流出力i
2（ｔ）が得られることになる。第２図Ａで示すように
ガス洩れがあるとピーク値I4の前後でスロープが急峻と
なるので交流出力i2（ｔ）の振巾が大きくなり、この図
同期整流出力によってガス洩れが確実に検知することが
できる。
る磁場の強さにおいて周波数ｆの変調波e1（ｔ）で変調
したが、ヘリウムイオンの質量電荷比４において第２図
Ｃで示す周波数ｆの変調波e2（ｔ）で変調した場合には
第３図Ｂに示すような交流出力i2（ｔ）が得られる。変
調波e2（ｔ）は時間t4、t5、t6・・・・・・で０レベル
となるが、この時点で交流出力はヘリウムイオン電流I4
となる。またこのピーク値（ガス洩れあり）の左右で変
調をかけているために周波数が倍の2fの交流出力i
2（ｔ）が得られることになる。第２図Ａで示すように
ガス洩れがあるとピーク値I4の前後でスロープが急峻と
なるので交流出力i2（ｔ）の振巾が大きくなり、この図
同期整流出力によってガス洩れが確実に検知することが
できる。
本発明の第１実施例は以上のような構成を有し、作用
を行なうものであるが次のような効果を奏するものであ
る。
を行なうものであるが次のような効果を奏するものであ
る。
すなわち、イオン選択部（22）の選択手段としての磁
場の強さを変調し、これによって交流出力を得て、これ
を交流増巾するようにしているのでバックグランド分の
直流分はカットすることができ、確実にガス洩れによる
ヘリウムイオン電流だけを検知することができる。ま
た、変調波に同期して交流出力を整流するようにしてい
るので、仮に測定中にバックグランド・イオン電流が時
間的に変動しても、これをカットして整流することがで
き、ガス洩れによる質量電荷比（M/E）が４におけるピ
ークのみを検知することができる。また、整流値とし
て、変調波の周波数ｆの倍の2fの周波数の出力が得られ
るので、変調波との分離が容易にできる。
場の強さを変調し、これによって交流出力を得て、これ
を交流増巾するようにしているのでバックグランド分の
直流分はカットすることができ、確実にガス洩れによる
ヘリウムイオン電流だけを検知することができる。ま
た、変調波に同期して交流出力を整流するようにしてい
るので、仮に測定中にバックグランド・イオン電流が時
間的に変動しても、これをカットして整流することがで
き、ガス洩れによる質量電荷比（M/E）が４におけるピ
ークのみを検知することができる。また、整流値とし
て、変調波の周波数ｆの倍の2fの周波数の出力が得られ
るので、変調波との分離が容易にできる。
第４図は本発明の第２実施例によるガス洩れ検査装置
におけるリークディテクタを簡略化して示すものである
が、従来例の第９図に対応する部分については同一の符
号を付すものとする。
におけるリークディテクタを簡略化して示すものである
が、従来例の第９図に対応する部分については同一の符
号を付すものとする。
すなわち、本実施例においてもイオン選択部（22）は
変調されるが変調波形が異なり第５図Ｂで示すような階
段波形状の変調波e3（ｔ）で変調される。これは変調部
（41）からイオン選択部（22）に供給される。また本実
施例のイオン電流測定部（50）は直流増巾器（42）と演
算器（43）と指示部（44）とから成っている。演算器
（43）は更に加減算器（43a）と平均器（43b）とから成
っている。上述の変調部（41）の出力e3（ｔ）は演算器
（43）にも供給される。
変調されるが変調波形が異なり第５図Ｂで示すような階
段波形状の変調波e3（ｔ）で変調される。これは変調部
（41）からイオン選択部（22）に供給される。また本実
施例のイオン電流測定部（50）は直流増巾器（42）と演
算器（43）と指示部（44）とから成っている。演算器
（43）は更に加減算器（43a）と平均器（43b）とから成
っている。上述の変調部（41）の出力e3（ｔ）は演算器
（43）にも供給される。
変調波e3（ｔ）はM/Eが３に対応する磁場の強さを与
えるための電圧e0の高さの矩形パルスＡ（時間巾t0〜
t1）M/Eが４に対応する磁場の強さを与えるための電圧e
1の高さの矩形パルスＢ（時間巾t1〜t2）及びM/Eが５に
対応する磁場の強さを与えるための電圧e2の高さの矩形
パルスＣ（時間巾t2〜t3）から成っており、時間巾t0〜
ｔ、t1〜t2、t2〜t3は相等しく、これらの合計Tiが周期
である。
えるための電圧e0の高さの矩形パルスＡ（時間巾t0〜
t1）M/Eが４に対応する磁場の強さを与えるための電圧e
1の高さの矩形パルスＢ（時間巾t1〜t2）及びM/Eが５に
対応する磁場の強さを与えるための電圧e2の高さの矩形
パルスＣ（時間巾t2〜t3）から成っており、時間巾t0〜
ｔ、t1〜t2、t2〜t3は相等しく、これらの合計Tiが周期
である。
このような段階波e3（ｔ）でイオン選択部（22）を変
調すると第６図に示すような階段状の出力i3（ｔ）が得
られる。なお、第５図ＡのM/Eとイオン電流との関係は
一定のガス全圧の下で磁場の強さを変化させることによ
って得られるものである。
調すると第６図に示すような階段状の出力i3（ｔ）が得
られる。なお、第５図ＡのM/Eとイオン電流との関係は
一定のガス全圧の下で磁場の強さを変化させることによ
って得られるものである。
本実施例は以上のように構成されるが、次にこの作用
について説明する。
について説明する。
一定のガス全圧でガスをリークディテクタに導入し、
第５図Ｂに示す階段波e3（ｔ）でイオン選択部（22）を
変調すると、第６図に示すような段階波形が出力i
3（ｔ）として得られる。すなわち、一周期Tiにおいて
時間t0〜t1では電流の強さI9の矩形パルスＡ′、時間t1
〜t2では電流の強さI4の矩形パルスＢ′、そして時間t2
〜t3では電流の強さI10の矩形パルスＣ′が発生する。
加減算器（43a）では1/2（I9＋I10）＝I3が演算され
る。すなわち、これがバックグランド値I3と算定され
る。従ってヘリウムイオン電流値IHe＝I4−I3と算定さ
れ、これが平均器（43b）である時間、累算されると共
に、この累算の時間で除算される。すなわちIHeの時間
的平均値 が算出される。
第５図Ｂに示す階段波e3（ｔ）でイオン選択部（22）を
変調すると、第６図に示すような段階波形が出力i
3（ｔ）として得られる。すなわち、一周期Tiにおいて
時間t0〜t1では電流の強さI9の矩形パルスＡ′、時間t1
〜t2では電流の強さI4の矩形パルスＢ′、そして時間t2
〜t3では電流の強さI10の矩形パルスＣ′が発生する。
加減算器（43a）では1/2（I9＋I10）＝I3が演算され
る。すなわち、これがバックグランド値I3と算定され
る。従ってヘリウムイオン電流値IHe＝I4−I3と算定さ
れ、これが平均器（43b）である時間、累算されると共
に、この累算の時間で除算される。すなわちIHeの時間
的平均値 が算出される。
本実施例では零点調整は不要であり、バックグランド
分は段階波の各周期Ti毎に算出され正しいヘリウムイオ
ン分がその都度、算出されるので、面倒な操作を必要と
することなく確実にヘリウムのガス洩れを検知すること
ができる。
分は段階波の各周期Ti毎に算出され正しいヘリウムイオ
ン分がその都度、算出されるので、面倒な操作を必要と
することなく確実にヘリウムのガス洩れを検知すること
ができる。
以上、本発明の各実施例について説明したが勿論、本
発明はこれらに限定される事なく、本発明の技術的思想
に基づいて種々の変形が可能である。
発明はこれらに限定される事なく、本発明の技術的思想
に基づいて種々の変形が可能である。
例えば以上の実施例では被試験体に供給される洩れ検
査用のガスとしてヘリウムを用いたが勿論例えばAr、N2
等の他のガスを用いてもよい。また以上の実施例ではイ
オン選択部（22）を変調するようにしたが、これに変え
てイオン化部（21）を変調するようにしてもよい。すな
わち第８図のリークディテクタ（５）におけるイオンソ
ース（７）における引出し用又は押出用の加速電圧（直
流）を第２図Ｂ又はＣで示すような変調波で変調すれば
よい。あるいはイオン化部（21）及びイオン選択部（2
2）を共に同期して変調するようにしてもよい。
査用のガスとしてヘリウムを用いたが勿論例えばAr、N2
等の他のガスを用いてもよい。また以上の実施例ではイ
オン選択部（22）を変調するようにしたが、これに変え
てイオン化部（21）を変調するようにしてもよい。すな
わち第８図のリークディテクタ（５）におけるイオンソ
ース（７）における引出し用又は押出用の加速電圧（直
流）を第２図Ｂ又はＣで示すような変調波で変調すれば
よい。あるいはイオン化部（21）及びイオン選択部（2
2）を共に同期して変調するようにしてもよい。
以上述べたように本発明のガス洩れ検査装置によれば
零点調整を使用毎に行う必要がなく使用が簡便であり、
また導入されるガス全圧が高くバックグランド・イオン
電流レベルが高くて不安定なものであっても微量のガス
洩れでも確実に検知することができる。また、変調波の
分離も容易にできる。
零点調整を使用毎に行う必要がなく使用が簡便であり、
また導入されるガス全圧が高くバックグランド・イオン
電流レベルが高くて不安定なものであっても微量のガス
洩れでも確実に検知することができる。また、変調波の
分離も容易にできる。
第１図は本発明の第１実施例のガス洩れ検査装置におけ
るリークディテクタのブロック図、第２図Ａは同リーク
ディテクタに導入されるガスの質量電荷比−イオン電流
の関係を示すグラフ、第２図Ｂ、Ｃは第１図における変
調部の各出力波形、第３図は第１図におけるイオン選択
部の出力波形を示すグラフ、第４図は本発明の第２実施
例のガス洩れ検査装置におけるリークディテクタのブロ
ック図、第５図Ａは同リークディテクタに導入されるガ
スの質量電荷比−イオン電流の関係を示すグラフ、第５
図Ｂは第４図における変調部の出力波形を示すグラフ、
第６図は第４図におけるイオン選択部の出力波形を示す
グラフ、第７図は従来例のガス洩れ検査装置のブロック
図、第８図は第７図におけるリークディテクタの詳細を
示す断面図、第９図は同リークディテクタを簡略化して
示すためのブロック図、第10図は従来技術の欠点を示す
ためのイオン質量電荷比−イオン電流の関係を示すため
のグラフである。 なお図において、 （30）（50）……イオン電流測定部 （31）……交流増巾部 （33）（41）……変調部 （43）……演算器
るリークディテクタのブロック図、第２図Ａは同リーク
ディテクタに導入されるガスの質量電荷比−イオン電流
の関係を示すグラフ、第２図Ｂ、Ｃは第１図における変
調部の各出力波形、第３図は第１図におけるイオン選択
部の出力波形を示すグラフ、第４図は本発明の第２実施
例のガス洩れ検査装置におけるリークディテクタのブロ
ック図、第５図Ａは同リークディテクタに導入されるガ
スの質量電荷比−イオン電流の関係を示すグラフ、第５
図Ｂは第４図における変調部の出力波形を示すグラフ、
第６図は第４図におけるイオン選択部の出力波形を示す
グラフ、第７図は従来例のガス洩れ検査装置のブロック
図、第８図は第７図におけるリークディテクタの詳細を
示す断面図、第９図は同リークディテクタを簡略化して
示すためのブロック図、第10図は従来技術の欠点を示す
ためのイオン質量電荷比−イオン電流の関係を示すため
のグラフである。 なお図において、 （30）（50）……イオン電流測定部 （31）……交流増巾部 （33）（41）……変調部 （43）……演算器
Claims (4)
- 【請求項１】被試験体からのガス洩れ検査用ガスを受け
て、これをイオン化し磁場発生手段の所定の強さの磁場
出力により該イオン化したガスのうち前記ガス洩れ検査
用ガスのイオンに所定の軌跡を描かせて所定の位置でイ
オンコレクタにより検出してガス洩れを検査するように
したガス洩れ検査装置において、前記所定の強さの磁場
又はこれに近い強さの磁場において前記磁場発生手段の
発生出力を所定の周波数ｆ及び振巾の変調波で変調し、
このとき前記イオンコレクタで得られるイオン電流を、
前記検査用ガスのイオンの質量電荷比よりも小さな質量
電荷比から前記検査用ガスのイオンの質量電荷比よりも
大きな質量電荷比の区間にわたって変調し、前記イオン
コレクタで検出される交流出力を前記変調波に同期して
整流し、この整流値から前記交流出力の周波数が、前記
変調波の周波数ｆの倍の2fの交流出力となることを利用
し、ガス洩れを検知するようにしたことを特徴とするガ
ス洩れ検査装置。 - 【請求項２】被試験体からのガス洩れ検査用ガスを受け
て、これをイオン化し磁場発生手段の所定の強さの磁場
出力により該イオン化したガスのうち前記ガス洩れ検査
用ガスのイオンに所定の軌跡を描かせて所定の位置でイ
オンコレクタにより検出してガス洩れを検査するように
したガス洩れ検査装置において、前記所定の強さの磁場
を発生させるための第１矩形パルスと、前記ガス洩れ検
査用ガスのイオンの質量電荷比より小さい質量電荷比の
イオンを前記イオンコレクタに検出するための強さの磁
場を発生させるための第２矩形パルスと、前記ガス洩れ
検査用ガスのイオンの質量電荷比より大きい質量電荷比
のイオンを前記イオンコレクタに検出するための強さの
磁場を発生させるための第３矩形パルスとから成る階段
状の変調波で前記磁場発生手段の発生出力を変調し、こ
れにより前記イオンコレクタに得られる各矩形パルス出
力の演算操作によりガス洩れを検知するようにしたこと
を特徴とするガス洩れ検査装置。 - 【請求項３】被試験体からのガス洩れ検査用ガスを受け
てこれをイオン化し、該イオンを加速するイオン化部を
設け、該イオン化部からのイオン化ガスのうち前記検査
用ガスのイオンに、磁場発生手段の所定の強さの磁場出
力により所定の軌跡を描かせて所定の位置でイオンコレ
クタにより検出してガス洩れを検査するようにしたガス
洩れ検査装置において、前記イオン化部のイオンを加速
する電場発生手段の所定の強さの電場又はこれに近い強
さの電場において前記電場発生手段の発生出力を所定の
周波数ｆ及び振巾の変調波で変調し、このとき前記イオ
ンコレクタで得られるイオン電流を、前記検査用ガスの
イオンの質量電荷比よりも小さな質量電荷比から前記検
査用ガスのイオンの質量電荷比よりも大きな質量電荷比
の区間にわたって変調し、前記イオンコレクタで検出さ
れる交流出力を前記変調波に同期して整流し、この整流
値から前記交流出力の周波数が、前記変調波の周波数ｆ
の倍の2fの交流出力となることを利用し、ガス洩れを検
知するようにしたことを特徴とするガス洩れ検査装置。 - 【請求項４】被試験体からのガス洩れ検査用ガスを受け
てこれをイオン化し、該イオンを加速するイオン化部を
設け、該イオン化部からのイオン化ガスのうち前記検査
用ガスのイオンに、磁場発生手段の所定の強さの磁場出
力により所定の軌跡を描かせて所定の位置でイオンコレ
クタにより検出してガス洩れを検査するようにしたガス
洩れ検査装置において、前記イオン化部のイオンを加速
する電場発生手段の所定の強さの電場を発生させるため
の第１矩形パルスと、前記ガス洩れ検査用ガスのイオン
の質量電荷比より小さい質量電荷比のイオンを前記イオ
ンコレクタに検出するための強さの電場を発生させるた
めの第２矩形パルスと、前記ガス洩れ検査用ガスのイオ
ンの質量電荷比より大きい質量電荷比のイオンを前記イ
オンコレクタに検出するための強さの電場を発生させる
ための第３矩形パルスとから成る階段状の変調波で前記
電場発生手段の発生出力を変調し、これにより前記イオ
ンコレクタに得られる各矩形パルス出力の演算操作によ
りガス洩れを検知するようにしたことを特徴とするガス
洩れ検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1131135A JP2828265B2 (ja) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | ガス洩れ検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1131135A JP2828265B2 (ja) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | ガス洩れ検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02309226A JPH02309226A (ja) | 1990-12-25 |
| JP2828265B2 true JP2828265B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=15050809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1131135A Expired - Lifetime JP2828265B2 (ja) | 1989-05-24 | 1989-05-24 | ガス洩れ検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2828265B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100549650C (zh) * | 2003-05-31 | 2009-10-14 | 因菲康有限公司 | 泄漏率测量设备 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011127929A (ja) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Ulvac Japan Ltd | 磁場偏向型の質量分析管及びリークディテクタ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE443708B (sv) * | 1979-08-06 | 1986-03-10 | Kingsdown Medical Consultants | Tappningsventil for en urostomipase |
| JPS6089040A (ja) * | 1983-10-21 | 1985-05-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | マトリツクス電子源 |
-
1989
- 1989-05-24 JP JP1131135A patent/JP2828265B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100549650C (zh) * | 2003-05-31 | 2009-10-14 | 因菲康有限公司 | 泄漏率测量设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02309226A (ja) | 1990-12-25 |
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