เครื่องตรวจจับการรั่วไหลด้วยมวลสารฮีเลียมเป็นเครื่องมือตรวจจับการรั่วไหลแบบพิเศษที่ใช้ฮีเลียมเป็นก๊าซติดตามเพื่อค้นหา ปริมาณ และตรวจจับการรั่วไหลเล็กน้อยในอุปกรณ์สูญญากาศและอุปกรณ์ปิดผนึกอย่างมีคุณภาพ เครื่องตรวจจับการรั่วไหลนี้มีลักษณะเด่นคือประสิทธิภาพที่เสถียร ความไวสูง ใช้งานง่าย อินเทอร์เฟซที่ใช้งานง่าย และการตรวจจับที่รวดเร็ว ในระบบนี้ ปั๊มสูญญากาศมีบทบาทสำคัญ เนื่องจากประสิทธิภาพการทำงานส่งผลโดยตรงต่อความไว ความเร็วในการตอบสนอง และประสิทธิภาพการตรวจจับโดยรวมของเครื่องตรวจจับการรั่วไหล
หน้าที่หลักของปั๊มสูญญากาศคือการจัดเตรียมและรักษาสภาพแวดล้อมสูญญากาศสูงสำหรับเครื่องตรวจจับการรั่วไหล การทำงานของ เครื่องตรวจจับการรั่วไหลของมวลฮีเลียม การวิเคราะห์ด้วยแมสสเปกโตรเมทรีนั้นต้องอาศัยสภาวะความดันต่ำเพื่อลดการรบกวนจากการชนกันของโมเลกุลก๊าซ ปั๊มสุญญากาศจะดูดอากาศและก๊าซเจือปนอื่นๆ ออกจากระบบอย่างรวดเร็ว เพื่อให้แน่ใจว่าความดันในห้องแมสสเปกโตรเมทรีจะลดลงเหลือระดับที่เหมาะสมสำหรับการตรวจจับ โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 10-4 ถึง 10-6 มิลลิบาร์
ปั๊มสูญญากาศมีบทบาทสำคัญในกระบวนการสุ่มตัวอย่างของเครื่องตรวจจับการรั่วไหล เมื่อมีการรั่วไหลบนพื้นผิวของวัตถุที่กำลังทดสอบ ก๊าซฮีเลียมจะเข้าสู่ระบบผ่านจุดรั่วไหล ปั๊มสูญญากาศจะดูดก๊าซออกอย่างต่อเนื่อง โดยขนส่งโมเลกุลฮีเลียมจากจุดรั่วไหลไปยังห้องวิเคราะห์มวลสาร กระบวนการนี้ต้องใช้ปั๊มสูญญากาศที่มีความสามารถในการดูดก๊าซออกอย่างมีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพการทำงานที่เสถียร เพื่อให้แน่ใจว่าโมเลกุลฮีเลียมจะไปถึงพื้นที่ตรวจจับได้อย่างรวดเร็ว โดยหลีกเลี่ยงความล่าช้าในการไหลของอากาศที่อาจส่งผลต่อความแม่นยำของผลการตรวจจับ
ประเภทและประสิทธิภาพของปั๊มสุญญากาศมีผลอย่างมากต่อความไวของเครื่องตรวจจับการรั่วไหล ปั๊มสุญญากาศทั่วไปได้แก่ ปั๊มโรตารีเวน ปั๊มสโครล และปั๊มเทอร์โบโมเลกุลาร์ ในจำนวนนี้ ปั๊มเทอร์โบโมเลกุลาร์แบบผสมซึ่งมีความเร็วในการสูบสูงและคุณสมบัติสูญญากาศขั้นสุดท้ายต่ำ มักใช้ในเครื่องตรวจจับการรั่วไหลที่มีความแม่นยำสูง ปั๊มเหล่านี้สามารถสร้างและรักษาสภาพแวดล้อมสูญญากาศสูงได้อย่างรวดเร็วในขณะที่ลดการรบกวนจากสิ่งปนเปื้อน เช่น ไอของน้ำมัน จึงช่วยเพิ่มความไวและความน่าเชื่อถือในการตรวจจับ
ความเร็วในการสูบของปั๊มสุญญากาศยังเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อเวลาตอบสนองของเครื่องตรวจจับการรั่วไหล ปั๊มสุญญากาศที่มีความเร็วในการสูบสูงสามารถขนส่งโมเลกุลฮีเลียมจากจุดรั่วไหลไปยังห้องวิเคราะห์มวลสารได้อย่างรวดเร็ว ทำให้เวลาในการตรวจจับลดลง ซึ่งสิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการการระบุตำแหน่งการรั่วไหลอย่างรวดเร็ว เช่น การตรวจจับแบบเรียลไทม์ในสายการผลิต ดังนั้น การเลือกปั๊มสุญญากาศที่มีความเร็วในการสูบที่เหมาะสมจึงเป็นขั้นตอนสำคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องตรวจจับการรั่วไหล
ใน เครื่องวัดมวลสารฮีเลียมปั๊มสูญญากาศยังต้องทำงานร่วมกับส่วนประกอบอื่นๆ ด้วย ตัวอย่างเช่น เครื่องตรวจจับการรั่วไหลมักติดตั้งระบบสูญญากาศสองขั้นตอนประกอบด้วยปั๊มด้านหน้าและปั๊มหลัก ปั๊มด้านหน้ามีหน้าที่ลดแรงดันของระบบในเบื้องต้นเพื่อสร้างเงื่อนไขการทำงานที่เหมาะสมสำหรับปั๊มหลัก ในขณะที่ปั๊มหลักจะลดแรงดันลงให้ถึงระดับสูญญากาศสูงที่จำเป็นสำหรับการวิเคราะห์ด้วยแมสสเปกโตรเมตรี การออกแบบระบบสูญญากาศหลายขั้นตอนนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่องตรวจจับการรั่วไหลได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ความเสถียรและความน่าเชื่อถือของปั๊มสุญญากาศมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานในระยะยาวของเครื่องตรวจจับการรั่วไหล เครื่องตรวจจับการรั่วไหลมักต้องทำงานอย่างต่อเนื่องเป็นระยะเวลานาน และปั๊มสุญญากาศจะต้องรักษาประสิทธิภาพการทำงานให้เสถียรภายใต้สภาวะที่มีภาระงานสูง เพื่อหลีกเลี่ยงการส่งผลกระทบต่อผลการตรวจจับอันเนื่องมาจากความร้อนสูงเกินไปหรือประสิทธิภาพการทำงานลดลง การเลือกปั๊มสุญญากาศคุณภาพสูงและการบำรุงรักษาเป็นประจำเป็นมาตรการที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องตรวจจับการรั่วไหลจะทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือในระยะยาว