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热丝极离子真空计(英文:Hot filament ionization gauge),有时又称热丝极真空计或热阴极真空计,是一种非常广泛用于压力范围在10^{-3}至10^{-10}托的测量装置。构造和三极管类似,但是丝极作为负极。
利用加热的丝极产生稳定的电子流(通常为10mA),这些电子会被加了正电压(约 150V)的螺旋型的栅极给吸引。在电子从丝极往栅极的过程中,电子会撞击真空计内的气体分子,导致部分的气体分子被离子化。这些气体离子会被位在真空计中加负电压(通常为-30V)的集极给吸引。离子电流和气压的关系为1mA/Pa。此电流通常利用高增益的差动放大器和电表来放大和显示。
热丝极离子真空计的组成和三极管一样有集极(为一根金属线或平板)、丝极(灯丝)和栅极(由螺旋型的金属线组成)。其丝极作为阴极。集极所量到的电流通常在pA等级。若以集极接在地电位,则丝极电压通常在30V,栅极电压通常在180~210V。除非要用电子轰击某一部分构造,像是加热栅极就需要用到将近565V的电压。通常使用的离子真空计称为巴雅-爱泊特量测计(Bayard-Alpert gauge)或B-A型真空计,它有一根细小的集极在栅极内,外部用有一开口的玻璃罩将电极封装在内。另外,也有一种热离子真空计是接插入真空腔的,这种热离子真空计我们称为Nude Gauge,它的接脚是透过在腔壁上的陶瓷板接出来的。尚未降温的热阴极真空计直接暴露于大气时将会损坏,若在低真空度的环境下将会失去其准确度。
电子从灯丝被发射到最后进入栅极前,电子在栅极周围前后运动数次。在移动的这段期间里,有一些电子和气体分子发生碰撞而产生一对电子(电子游离)和离子。这些离子的数目正比于气体分子密度乘上丝极射出的电子电流及离子跑到集极形成的离子电流。利用气体分子密度正比于压力的关系,就可借由离子电流大小去估算压力。
等离子状态是指物质原子内的电子在高温下脱离原子核的吸引,使物质呈为正负带电粒子状态存在。 在日常生活中,我们会遇到各种各样的物质.根据它们的状态,可以分为三大类,即固体、液体和气体.例如钢铁是固体,水...
楼上的都介绍的很详细很清楚了,可以向厂家要一份说明书。
等离子切割原理: 离子体是物质存在的第四种状态。如冰随着温度的升高由固态转为液态(水),再加热转为气态,继续加热至一定温度,则转变成等离子态(即等离子体)。等离子体中带负电荷的电子与带正电荷的离子处于...
巴雅-爱泊特量测计(使用密封的管子)
Nude gauge(使用真空腔以达到完整的密封)
离子化真空计
真空
电子游离
用于真空压力测量的电容式薄膜真空计
本专利所涉及制造的是一种用于真空压力测量与控制的仪器仪表。它是检测真空压力的理想仪表,由于运用了电容量变化的原理,采用了可变电容结构,成功地制造出了一种结构简单,成本较低,工作特性稳定,过压能力强,测量精度和灵敏度高,耐蚀性强,长期稳定性好的真空压力测控仪表——电容式薄膜真空计。
等离子真空处理室处理用铝合金
<正>等离子真空处理室是在高温高腐蚀条件下工作,环境严峻。美国专利发明的US6521046介绍的一种Al-Cu-MgSi合金是可在很大程度上满足这种要求的合金,它具有优异的抗热裂性能,又具有很强的抗腐蚀性能,在高温腐蚀环境中不产生污染物,又有良好的可焊性,是制造等离子处理设备如生产半导体和液晶显示屏真空室等的良好材料。该合
在低压强气体中,气体分子被电离生成的正离子数与气体压强成正比。电离真空计是基于在一定条件下,待测气体的压力与气体电离产生的离子流呈正比关系的原理制作的真空测量仪器。
按照离子产生的方法不同,利用热阴极发射电子使气体电离的真空计叫热阴极电离真空计;其中,热阴极电离真空计由热阴极规管和测 量仪器组成。测量仪器由规管工作电源、发射电流稳压器、离子流测量放大器等部分组成。热阴极电离规管与被测真空系统相通。热阴极电离规管是一个三极管,管内有阴极、栅极和收集极。收集极电位相对于阴极电负电位;栅极相对于阴极 电正电位。当电离规管通电加热后,阴极发射电子,在电子到达栅极的过程中,与气体分子碰撞而产生正离子和电子的电离现象。当发射电流一定时,正离子数目与被测气体压强成正比。正离子被收集极收集后,经测量电路放大,可由批示电表读出所要测量的真空度。
热阴极电离真空计规管类似一支三极管,如图a所示,由筒状板极(离子收集极)C,栅极网G和位于栅极网中心的阴极灯丝F构成,筒状板极在阳极栅网外面。
图b是其外控电路,栅极电位在+100~+300V之间,板极的电位在0~-50V之间。阴极灯丝F通电发热后便发射电子,由于阳极栅网G为正电压,发射出的电子被加速,电子与内部的气体分子相碰,使气体分子发生电离,气体压强大,气体的密度就大,碰撞机会越多,产生的正离子也越多。正离子在筒状板极负电压的作用下,吸引正离子形成板极电流,气体分子密度越大(即压强越大),板极电流也越大,反之就小。在测量范围内板极电流与被测压强成正比。
真空系统暴露大气后,电离规玻璃泡和电极表面会吸附很多气体,在真空环境下,气体又被释放出来,影响测觉精度。为消除这种影响,在测量前必须对规管进行除气。电离规管除气采用烘烤方法,即给灯丝和栅极可分别通电加热,板极则采用高频感应加热或电子轰击,使气体在测量前被释放出来。一般电离真空计都具有除气功能,当真空度大于1×10^-2Pa时,按说明书要求对电离规管进行除气。
利用气体分子的热传导现象,可能测量的压力范围在1~300Pa之间。热电偶真空计测得细线温度同时,也受到细线本身的固体热传导和热辐射放热的影响。因此精度不高。但是电路简单,价格低廉。
另外此真空计在大气压状态下也不会烧损。而且测得的压力值通过电信号被取出,因此在自动控制方面容易控制。
真空压力表可直接测量电阻炉内气体的压力,属绝对真空测量仪表。实际上在电阻炉真空度侧量中,除极少数低真空采用直接测量方法外,绝大多数采用间接测量方法,即通过测量与气体压力变化引起的物理现象,间接地反映气体压力的大小。根据气体分子热传导与压力有关这一物理现象制成的,间接地测量气体的压力的真空计称为热传导真空计。
热传导真空计原理
在玻璃管壳中安装一根热丝,给热丝通电发热,使其温度高于周围气体和管壳的温度,于是在热丝和管壳之间产生热传导。当达到热平衡时,热丝的温度决定于气体热传导。气体压力越高,传导的热量就越多,平衡温度也就越低。由此可知,热丝温度与气体压力存在着一定的对应关系,通过测量热丝的温度,便可计算出气体的压力。依据热丝温度的测量方法不同,常见的热传导真空计有三种,利用热丝随温度变化的线膨胀性质制成的膨胀式真空计;利用热电偶直接测量热丝的温度变化制成的热偶真空计;利用热丝电阻随温度变化的性质制成的电阻真空计,其中电阻真空计和热偶真空计是目前低真空测量中用得最多的两种真空计。2100433B