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电离真空计
作者:ag8亚洲游戏    发布日期:2020-07-04 15:12


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  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。

  由筒状收集极,栅网和位于栅网中心的灯丝构成,筒状收集极在栅网外面。热阴极发射电子电离气体分子,离子被收集极收集,根据收集的离子流大小来测量气体压强的线]

  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,当线Pa时,按说明书要求对电离规管进行除气

  真空计按测量性质可分为绝对真空计和相对真空计。所谓绝对真空计就是通过测量物理量本身确定压力的一种真空计,例如u型压力计、压缩式真空计就是绝对真空计。通过测量与压力有关的物理量并与绝对真空计比较来确定压力的真空计称为相对真空计。我们校准的电离真空计、电容薄膜真空计、热传导真空计,都是相对真空计。

  电离规管的结构为一个圆筒型三极管,它有三个电极:阴极f发射电子;栅极a加速电子,收集极c收集离子。一般阴极加零电位,栅极加正电位,收集极加负电位。它的优点主要是能够测量气体与蒸气的全压强;反应迅速,可连续读数和远距离控制;量程宽,线性好,测量精度较高。缺点主要是在压强高于10-1pa时,容易氧化灯丝,一旦系统突然暴露大气会烧坏规管;玻壳、电极的放气导致测量的误差。

  (1)一般情况下,规管和系统连接时,先将未开封的规管和测量电路连接到一起试一下,检查规管是否正常,然后再接到系统。

  (2)在校准的过程中,如果出现故障,在原因不明的情况下,拿一支未开封的规管试一下,判断是规管的问题,还是电路的问题。如果换上未开封的规管一切正常,说明原规管有问题;如果换上未开封的规管仍然不正常,说明电路有问题,这样就缩小了故障的范围。

  (3)规管安装时应竖直安装,否则在加热除气,烘烤时栅极和阴极产生变形,相对位置变化,将会严重影响测量精度。

  (4)在开灯丝前,判断被测真空系统中的线pa时,才能开灯丝,否则真空度太低,导致规管阴极氧化而烧毁。

  (5)在读数之前,应先调整好发射电流、零点及满度。具体步骤是:发射电流—零点—满度—发射电流。

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