La prova di tenuta ad elio è un metodo di esame non distruttivo per determinare la presenza di perdite in un manufatto.
Tali perdite potrebbero pregiudicare la corretta funzionalità e la durata nel tempo del manufatto stesso, oltre ad essere potenzialmente pericolose per l'ambiente e per l'utilizzatore.
L'elio è la particella con massa molecolare più piccola dopo l'idrogeno. Questo permette di rilevare perdite molto piccole (può fluire dove particelle più grosse non passerebbero), fino a 10-11 mbar L/s.
1. È un gas nobile: è quindi inerte e non interagisce nè con altri gas nè con il manufatto da testare.
2. È ecologico: non ha colore, odore o sapore, non è tossico e in caso di dispersione nell'ambiente non crea alcun problema.
3. È presente in atmosfera in quantità molto bassa circa (5 ppm) e quindi il rumore di fondo (tasso d'incidenza sulla rivelazione) per individuare le perdite è molto basso.
L'uso dell'elio come gas tracciante richiede l'impiego di uno strumento, chiamato spettrometro di massa, in grado di rilevarne la presenza e l'entità.
Lo spettrometro di massa è uno strumento in grado di trasformare in segnale elettrico la misura della massa di una molecola di gas. Per fare questo l'aria immessa all'interno dello spettrometro viene ionizzata e indirizzata all'interno dell'analizzatore, costituito da un tubo curvo immerso in un campo magnetico ad esso perpendicolare.
Per un dato valore del campo magnetico solo gli ioni di elio attraversano l'analizzatore, mentre gli altri vengono eliminati. Gli ioni di elio vengono quindi raccolti su un collettore, generando una corrente elettrica proporzionale al valore della perdita.