Принцип ионизационного вакуумметра

В газе низкого давления число положительных ионов, генерируемых ионизацией молекул газа, пропорционально давлению газа. Ионизационный вакуумный манометр является вакуумным измерительным прибором, основанным на принципе, что давление газа, подлежащего измерению, пропорционально ионизированному потоку, создаваемому ионизацией газов при определенных условиях.

В соответствии с различными методами получения ионов вакуумный датчик для ионизации газа горячим катодом испускает электроны, называется ионизационным вакуумным датчиком с горячей катодной ионизацией, а ионизационный датчик с горячей катодом состоит из трубки с высоким катодом и измерительного прибора. Измерительный прибор состоит из источника питания измерительной трубки и регулятора тока передачи, ионного измерительного усилителя. Калибратор с горячей катодной ионизацией соединяется с измеряемой вакуумной системой, которая представляет собой триод с катодом, затвор и коллектор. Электрический потенциал коллектора относительно катодного отрицательного потенциала, а сетка - относительно положительного потенциала катода. Когда ионизационный датчик электризуется и нагревается, катод испускает электроны, которые сталкиваются с молекулами газа в процессе достижения сетки, что приводит к ионизации положительных ионов и электронов. Когда ток эмиссии фиксирован, количество положительных ионов пропорционально давлению испытываемого газа. После того как положительные ионы собираются, положительный ион усиливается измерительной схемой, а измеряемая величина вакуума может быть считана измерителем соответствия.

Калибровочный катод с ионизацией похож на триодный датчик, как показано на рисунке а, который состоит из пластины цилиндра (ионный коллектор) С, сетки G и расположен в центре сетки катодной нити сетки, состоящей из F, цилиндрическая пластина находится вне анодной сетки.

Рисунок b - внешняя схема управления, потенциал сетки составляет от +100 до +300 В, а потенциал пластины составляет от 0 до -50 В. Излучение электронов катодной нити F после электрического нагрева. Поскольку анодная сетка G является положительным напряжением, излучаемые электроны ускоряются, электроны сталкиваются с внутренними молекулами газа, так что ионизация молекул газа, чем больше давление газа, тем больше плотность газа, тем больше возможностей для столкновения, в результате чего более положительные ионы. Положительные ионы в отрицательном напряжении цилиндрической пластины под действием положительных ионов для привлечения образования точечного тока, тем больше плотность молекулярного газа (т. Е. Чем больше давление), тем больший ток пластины, наоборот, мал. Ток пластины в диапазоне измерений пропорционален измеренному давлению.

Когда вакуумная система выдает атмосферу, она поглотит много газов на поверхности пузырька ионизационного стекла и поверхности электрода. В вакуумной среде газ снова будет высвобождаться, что будет влиять на точность измерения. Чтобы устранить этот эффект, измерительная трубка должна быть дегазирована перед измерением. Ионизационный датчик использует метод выпекания для дегазации, то есть нить и сетка могут быть под напряжением и нагреты соответственно, в то время как пластинчатый электрод с использованием высокочастотного индукционного нагрева или электронной бомбардировки, газ был высвобожден до измерения. Общий ионизационный вакуумметр имеет функцию дегазации, когда степень вакуума больше 1 × 10 ^-2 Па, для дегазации ионизационного датчика в соответствии со спецификацией.