测 氦 仪 原 理
三明测氦仪采用质谱原理测量气体中的氦含量（如图1）
气体采样 质谱生成 电荷采集 电源 信号放大 数据分析 存储显示 图1 气体采样部分是整个仪器的输入装置，由一组阀门组成，将被测样品与环境空气分隔开，保证测量的准确性。电荷采集、信号放大、数据分析、存储显示等由单片机完成。 质谱生成是系统的关键，基本原理如图2所示：
均匀磁场
大质量粒子 电离气体流 小质量离子 图2 接收板
气体经过电离、加速后形成以一定速度运动的带电气体流，其中包括氢、氦、氧、氮、二氧化碳等多种气体粒子，当他们进入磁场后，会产生一定的偏转，不同的带电粒子会沿不同的半径运动，其运动半径与粒子的质量成正比，质量越大的粒子运动半径越大，粒子离开磁场时将沿不同的方向运动，最后落在接收板的不同的位置，形成按照质量分散开的带电粒子流的谱，简称为质谱。图3为质谱生成器的结构
图：
磁铁 粒子运动轨迹 偏转管 电离加速室 法拉第筒 样品注入口 图3 引出电集
质谱仪的内部是超高真空，样品气体注入后，经管道进入电离室，电离室中的灯丝加热后形成电子云，在电场的作用下高速运动，与样品气体碰撞，气体分子被电离，在加速电压的作用下以一定速度进入偏转管并产生偏转，最后进入法拉第筒。调整加速电压的高低，可以改变粒子束的速度，从而改变粒子的偏转半径，将各项参数调整到适当的值时，能使所有的氦粒子进入法拉第筒，而其它的气体粒子不能进入。测量引出极的电量值，并和标准气体的值进行比较，就可以计算出气体中的氦含量。
