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| 磁控管式真空計(jì)介紹及作用 |
| 發(fā)布時(shí)間：2014-09-30 瀏覽：5162 次 |
磁控管式冷陰極電離真空計(jì)，采用了電場(chǎng)與磁場(chǎng)相互垂直的正交電磁場(chǎng)，致使電子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)與微波磁控管相似，故而得名。 磁控管式冷陰極電離真空計(jì)包括倒置磁控管式真空計(jì)、正置磁控管式真空計(jì)。 (1)倒置磁控管式真空計(jì) 倒置磁控管式規(guī)管，就是將磁控管的陰極當(dāng)陽(yáng)極，陽(yáng)極當(dāng)陰極來(lái)使用。陽(yáng)極為中間的金屬桿;陰極，即離子收集極，是兩端蓋住、中間留有小孔的短形圓筒。 另外采用一個(gè)輔助陰極，從外面將整個(gè)離子收集極完全包圍屏蔽住，并伸入兩個(gè)喇叭狀(上下各一)邊緣于陰極與陽(yáng)極之間，以屏蔽該處強(qiáng)電場(chǎng)。 其屏蔽作用通過(guò)兩點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)：第一點(diǎn)是喇叭狀邊緣將電場(chǎng)均勻過(guò)渡，避免了尖端的出現(xiàn);第二點(diǎn)是在電路連接中，輔助電極的電流回路，不經(jīng)過(guò)測(cè)量放大器，故它即使出現(xiàn)場(chǎng)致發(fā)射，亦不妨礙離子電流的測(cè)量。輔助陰極直接接地，陰極則通過(guò)測(cè)量放大器接地;陽(yáng)極接5～10kV直流高壓，整個(gè)電極系統(tǒng)安置在B=0.2T的軸向磁場(chǎng)中。 在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，規(guī)管中的電子在奔向陽(yáng)極時(shí)受到強(qiáng)磁場(chǎng)的作用而被偏轉(zhuǎn)，其軌跡在垂直于陽(yáng)極軸的平面上的投影是一系列滾輪線的弧，運(yùn)動(dòng)路程大大增長(zhǎng)。只有經(jīng)多次電離碰撞后才能到達(dá)陽(yáng)極。 而離子受磁場(chǎng)作用小，很快被陰極吸收。因此規(guī)管空間電子密度極大，在很低氣體壓力下仍能維持放電。 測(cè)量下限達(dá)10-11Pa，但當(dāng)壓力較高時(shí)，離子在路途中因遭受大量分子碰撞，滯留時(shí)間較長(zhǎng)，從而導(dǎo)致放電模式的改變，不利于壓力的測(cè)量。因此一般測(cè)量上限只限于10-2Pa。 在很寬的壓力范圍內(nèi)，倒置磁控管式真空計(jì)的離子流與壓力的關(guān)系符合公式(I = KPn)所給出的關(guān)系式。 正置磁控管式真空計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。陰極K即離子收集極，設(shè)置在中間為一小圓筒狀的結(jié)構(gòu)上，上下兩端焊有兩個(gè)圓盤。陽(yáng)極A是一個(gè)短圓筒，其壁上開(kāi)有許多小孔，以利于氣體的流動(dòng)。 在圓筒與圓盤之間加設(shè)一個(gè)圓環(huán)形輔助陰極K’。 規(guī)管內(nèi)的靜電屏蔽作用是利用彈簧為觸點(diǎn)，將輔助陰極與其內(nèi)壁上涂有一層導(dǎo)電薄膜的玻璃泡相連接。其電路接法與倒置磁控管式真空計(jì)基本相同。陽(yáng)極A按6kV直流電壓，并且讓陰極電流經(jīng)過(guò)放大器，輔助陰極直接接地，使其電流不被測(cè)出。 在測(cè)量時(shí)，初始電子在強(qiáng)大的電場(chǎng)(6kV)與磁場(chǎng)(0.1T)的共同作用下，向陰極A運(yùn)動(dòng)，其電子與離子的運(yùn)動(dòng)軌跡與倒置磁控管式真空計(jì)基本相同，其電子的運(yùn)動(dòng)軌跡在垂直陽(yáng)極軸的平面上的投影也是一個(gè)滾輪線的弧。 磁控管式真空計(jì)在正常條件下，其放電電流與壓力的關(guān)系有兩種： 當(dāng)p > 10-8 Pa時(shí)，I = KP 當(dāng)P < 10-8 Pa時(shí)，則 I = KPn 式中規(guī)管常數(shù)K可通過(guò)實(shí)驗(yàn)求得;n為常數(shù)，可在1.43～1.70之間取值。式(I = KP)表明當(dāng)壓力高于10-8 Pa時(shí)，直至其測(cè)量上限10-2 Pa，放電電流與壓力保持良好的線性關(guān)系。 這種真空計(jì)的測(cè)量下限可達(dá)到10-11～10-12Pa。 與倒置磁控鬱式真空計(jì)相比，正置磁控管式真空計(jì)的靈敏度高5倍以上，要求的工作磁場(chǎng)卻低一半。 本文由愛(ài)加真空整理，我公司專業(yè)提供進(jìn)口真空鍍膜機(jī)銷售和維修服務(wù)，歡迎來(lái)電咨詢洽談! 推薦閱讀 |
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