DOC《德国莱宝真空计原理》

反之,电阻值减小.因此根据电阻值的大小就可测量出压力. 热阴极电离真空计 通称电离真空计,主要用于高真空测量.它是由圆筒式热阴极电离规管(图4)和测量线路两部分组成.这种规管与三极电子管相似,有 3个电极:阴极(灯丝)、螺旋形栅极(加速极)和圆筒形收集极.测量时,规管与被测真空系统相连.通电后,热阴极发射电子,在飞向带正电位的加速极的路程中与管内空间的低压气体分子碰撞,使气体分子电离.电离所产生的电子和离子,分别在加速极和收集极(带负电位)上形成电子流Ie和离子流Ii.在被测气体压力低于10-1帕的状况下,当电子流Ie恒定时,离子流Ii与被测真空系统中的气体分子密度(亦即压力p)成正比.因此,离子流的大小就可作为压力的度量.这种真空计的测量范围为10-1~10-5帕. 此外,还有测量上限能达102帕以上的高压力电离真空计.这种电离真空计在工作时,阴极发射的电子撞击加速极时产生软性 X射线,照射到收集极上时便引起收集极的光电子发射,因而就在离子流测量回路中增加一个与被测压力无关的剩余光电流IX,限制测量下限的扩展.为了减少这种软 X射线对收集极的影响,人们又研制出BA式电离规管(图5).它是将收集极改为针形,并与阴极的位置对换,这样使光电流IX大为减少,使压力测量下限从10-5帕扩展到10-8帕左右,从而解决了超高真空测量的问题. 冷阴极电离真空计 一种测量高真空的相对真空计.它由电离规管和测量线路两部分组成(图6).规管一般由两块平行的阴极、一个环形的阳极和产生磁场的磁钢构成.在电极之间加有高压直流电场,而整个规管的电极系统又置于垂直电极平面的磁场中.在正交电场和磁场的作用下,由低压气体分子电离产生的放电电流是被测压力的函数,所以放电电流的大小可作为压力的度量. ? 热偶真空计,电阻真空计,压敏真空计,电离真空计,热偶与电离复合真空计,电阻与电离复合真空计,压敏与电离复合真空计, ? 按真空度刻度方法分类 ? (1)绝对真空计:直接读取气体压力,其压力响应(刻度)可通过自身几何尺寸计算出来或由测力确定.绝对真空计对所有气体都是准确的且与气体种类无关,属于绝对真空计的有U型镑压力计、压缩式真空计和热辐射真空计等. ? (2)相对真空计:由一些气体压力有函数关系的量来确定压力,不能通过简单的计算进刻度,必须进行校准才能刻度.相对真空计一般由作为传感器的真空计规管(或规头)和用于控制、指示的测量器组成.读数与气体种类有关.相对真空计的种类很多,如热传导真空计和电离真空计等. ? 按真空计测量原理分类 ? 直接测量真空计 这种真空计直接测量单位面积上的力,有: ? (1)静态液位真空计:利用U型管两端液面差来测量压力. ? (2)弹性元件真空计:利用与真空相连的容器表面受到压力的作用而产生弹性变形来测量压力值的大小. ? 间接测量真空计 压力为10-1Pa时,作用在1cm2表面上力只有10-5N,显然测量这样小的力是困难的.但可根据低压下与气体压力有关的物理量的变化来间接测量压力的变化.属于这类的真空计有: ? (1)压缩式真空计:其原理是在U型管的基础上再应用波义耳定律,即将一定量待测压力的气体,经过等温压缩使之压力增加,以便用U型管真空计测量,然后用体积和压力的关系计算被测压力. ? (2)热传导真空计:利用低压下气体热传导与压力有关这一原理制成.常用的有电阻真空计和热偶真空计. ? (3)热辐射真空计:利用低压下气体热辐射与压力有关原理. ? (4)电离真空计:利用低压下气体分子被荷能粒子碰撞电离,产生的离子流随电力变化的原理.如:热阴极电离真空计、冷阴极电离真空计和放射性电离真空计等. ? (5)放电管指示器:利用气体放电情况和放电颜色与压力有关的性质判定真空度,一般仅能作为定性测量. ? (6)粘滞真空计:利用低压下气体与容器壁的动量交换即外摩擦原理.如振膜式真空计和磁悬浮转子真空计. ? (7)场致显微仪:以吸附和解吸时间与压力关系计算压力. ? (8)分压力真空计:利用质谱技术进行混合气体分压力测量.常用的有四极质谱计、回旋质谱计和射频质谱 图示为用于测量极稀薄气体压强的热阴极电离真空计的工作原理图 图示为用于测量极稀薄气体压强的热阴极电离真空计的工作原理图,图中阴极K被灯丝F加热后会发出电子,G为网状电极,要求G与K之间的电势差不低于200v.用于加速电子,被加速的电子与其周围的气体分子碰撞,能使分子电离.C为板状电极,要........