真空测量的种类及各种真空计的原理
真空计原理

真空计原理
真空计是一种常用的物理实验仪器,它利用气体压力与容器体积之间的关系来测量气体的压力。
具体原理如下:
1.假设真空计中的气体是理想气体,其压力与体积满足以下关系式:
P × V = nRT
其中,P为气体的压力,V为气体所在容器的体积,n为气体的摩尔数,R为气体常数,T为气体的温度。
2.在真空计中,通过改变容器的体积,使得气体的压力发生变化。
当气体的摩尔数、温度等参数不变时,可以推导出以下关系式:
ΔP × V = P0 × ΔV
其中,ΔP为压力的变化值,ΔV为容器体积的变化值,P0为初始状态下的压力。
3.根据上述关系式,可以计算得到气体的压力:
P = (P0 × V0) / V
其中,V0为初始状态下的容器体积。
4.为了测量气体的压力,可以通过改变容器的体积,利用测量压力差的方法计算出压力的变化值ΔP,再根据上述的计算公式得到气体的压力。
综上所述,真空计的原理是利用气体压力与容器体积之间的关
系来测量气体的压力。
通过改变容器体积,测量压力差,再结合上述的计算公式,可以得到气体的压力。
皮拉尼真空计原理详解

皮拉尼真空计原理的原理,通过测量保持在不同温度的两固定元件表面间热能的传递来利用电阻丝随温度的变化而电阻随之变化的原理来测量的,而皮拉尼真空计,也称电阻式真空规。
其工作原理是:真空度不同,是温度的函数,所以不同的真空度就引起了电阻率的不同,则电阻就不同,电流在电阻丝上的压降就不同,根据电压的变化就能换算出空低温的气体分子碰撞高温固体时,会从固体夺取热量。
通过被气体分子夺取的热量来计算压力的真空计被成为热传导真空计。
热传导真空计主要被应用于中低真空领域。
代表性的热传导真空计包括Pirani真空计和热电偶真空计。
原理Pirani皮拉尼真空计构造如图所示。
金属圆筒内部设有一白金细线,两端连接电极。
通过电极给白金细线提供电流时,白金细线会发热,气体分子碰撞白金细线或热辐射或通过固体热传导等方式,白金线的热量会被夺走。
单位时间内以上三种方式夺走的热量为Qg,Qr,Qs,则平衡状态下时以下公式成立Q = I2R = Qg + Qr + Qs (1)Q是单位时间细线放出的热量,R是细线的电阻,I是细线的电流。
气体的平均自由行程比细线的直径大很多时,Qg通过自由分子的热传导被表示为Qg = αΛπda(T-T0)p (2)如图所示,T和T0分别为细线和金属圆筒的温度,P为气体压力,a是细线长度。
剩下的Qs和Qr可以分别表示如下Qs = Sκ(T-T0)/L (3)Qr = πdaσε(T4-T04) (4)(3)是电极的热传导,其中S是细线的断面积,κ是固体的传导率,L是电极的长度。
(4)式代表热辐射,σ和ε分别被称为常数和固体辐射率。
如果保持T和T0一定,则(3)和(4)式为常数。
如果用I02R表示一定量的固体热传导和热辐射,则式1可以表示为I2R = Ap+ I02R (5)A= αΛπda(T-T0) (6)I0是压力为0的时候细线的电流, 是弥补固体热传导和热辐射而带来的热量损失。
A式是不依存压力的定数如果已知细线的电阻R,电流I0及定数A,则可以通过(5)式求得压力P。
真空计 全量程

真空计全量程1. 真空计的概述真空计是一种用于测量气体压力的仪器,它通过测量气体与真空之间的差压来确定气体的压力。
真空计广泛应用于科学研究、工业生产和实验室测试等领域。
真空计根据不同的工作原理可以分为多种类型,如电离真空计、热阴极离子化真空计、热电偶真空计等。
其中,全量程真空计是一种特殊类型的真空计,它具有较大的测量范围,在高压和低压范围内都能准确测量。
2. 全量程真空计的工作原理全量程真空计通常采用复合传感器技术,结合了多种传感器的优点。
该技术能够在一个仪器中实现多个传感器的功能,并且能够在不同压力范围内自动切换使用。
具体而言,全量程真空计通常包括一个扩散泵和一个静态压力传感器。
当气体进入扩散泵时,扩散泵会将其抽出,并通过静态压力传感器测量气体的压力。
根据测得的压力值,真空计能够准确地确定气体的真空程度。
3. 全量程真空计的特点和优势全量程真空计具有以下特点和优势:3.1 宽广的测量范围全量程真空计能够在一个仪器中实现多个传感器的功能,从而实现宽广的测量范围。
无论是高压还是低压,全量程真空计都能够准确测量。
3.2 高精度的测量结果由于采用了复合传感器技术,全量程真空计能够在不同压力范围内自动切换使用,并且保持高精度的测量结果。
这使得全量程真空计成为科学研究和工业生产中不可或缺的仪器。
3.3 方便易用全量程真空计操作简单方便,用户只需要设置所需测量范围即可开始测量。
同时,全量程真空计还可以通过数字显示屏直观地显示测得的压力值,使用户更容易理解和使用。
4. 全量程真空计的应用领域全量程真空计在科学研究、工业生产和实验室测试等领域有着广泛的应用。
4.1 真空技术研究在真空技术研究中,全量程真空计可以用于测量不同压力范围内的真空度,帮助研究人员了解和掌握真空环境的特性。
4.2 半导体生产在半导体生产过程中,全量程真空计可以用于监测各个工艺步骤中的气体压力,确保生产过程的稳定性和可靠性。
4.3 实验室测试在实验室测试中,全量程真空计可以用于测量不同实验条件下的气体压力,为科学家提供准确可靠的实验数据。
真空流量计原理

真空流量计原理
真空流量计是一种用于测量气体在真空条件下的流量的仪器。
它广泛应用于半导体、光电、化工等领域中,具有精度高、响应速度快、稳定性好等优点。
其主要原理是根据气体在真空管中通过时,产生的热传导效应或者分子撞击效应来测量气体流量。
一般情况下,真空流量计可以分为热式和质量式两种类型。
其中热式真空流量计利用热传导效应来测量气体流量。
当气体通过一个加热丝时,丝的温度会因为被传递到气体中的能量而发生变化。
这个变化可以被检测到,并且与气体的流速成正比关系。
因此,通过测定加热丝温度变化可以得出气体流速。
质量式真空流量计则是利用分子撞击效应来测量气体流速。
当气体通过一个管道时,它会撞击管道内壁并产生压力差。
这个压力差与气体分子数量成正比关系,并且与管道截面积和长度成反比关系。
因此,可以通过测定压力差来计算气体流速。
在实际应用中,真空流量计通常需要校准。
校准的过程包括确定流量计的灵敏度、响应时间和线性度等参数。
灵敏度是指在一定范围内,流量计输出信号与气体流速之间的比例关系。
响应时间是指流量计对气体流速变化的反应速度。
线性度是指在一定范围内,输出信号与气
体流速之间的直线关系程度。
总之,真空流量计利用热传导效应或者分子撞击效应来测量气体流速,在半导体、光电、化工等领域中有着广泛的应用。
其原理简单,精度高,响应快,稳定性好等优点使得其成为了气体流量测量领域中不可
或缺的仪器。
皮拉尼真空计原理详解

皮拉尼真空计原理详解首先,正离子分子在电场的作用下会被加速并撞击到电极上,使得电极发生电子排斥现象,形成一个微弱电流。
这个电流被称为离子电流,其大小与真空度成正比。
当真空度较高时,正离子的数量较少,离子电流较小;而当真空度较低时,正离子的数量较多,离子电流较大。
因此,通过测量离子电流的大小,可以获得真空度的信息。
其次,电子在电场的作用下会被加速并撞击到另一个电极上,引起电子的泄漏电流。
这个电流被称为阴极电流,其大小与电极间的电压成正比。
当电压较低时,电子泄漏电流较小;而当电压较高时,电子泄漏电流较大。
阴极电流与电极的距离也有关系,当电极间的距离较大时,电子泄漏电流较小;而当电极间的距离较小时,电子泄漏电流较大。
因此,通过测量阴极电流的大小,可以判断真空度以及电极间的距离。
综上所述,皮拉尼真空计利用离子电流和阴极电流来测量真空度,并通过电流的大小来判断真空度的高低。
对于皮拉尼真空计,通常使用不同的量程来测量不同范围的真空度。
在使用皮拉尼真空计时,需要注意以下几点:1.真空计的量程选择:根据需要测量的真空度范围选择合适的皮拉尼真空计。
2.真空计的校准:真空计需要定期进行校准,以保证测量结果的准确性。
3.真空计的使用环境:避免将真空计暴露在高温、湿度或腐蚀性气体的环境中,以保证其正常工作。
4.真空计的保养和维护:定期清洁和维护真空计的电极和电路,以延长其使用寿命。
总结起来,皮拉尼真空计的原理是基于气体分子在电场中的电离现象,通过测量离子电流和阴极电流的大小来判断真空度的高低。
真空计的使用需要注意量程选择、校准、使用环境和保养维护等因素。
电离真空计的工作原理

电离真空计的工作原理电离真空计是一种常用的真空度量仪器,广泛应用于科研、工业、制造等领域。
它们通过离子化真空室中的气体分子来测量真空度。
电离真空计有多种类型,包括热电离、电子轰击离子源、放电离子源等。
不同类型的电离真空计有不同的工作原理。
热电离真空计热电离真空计是最常见的电离真空计之一。
它的原理是利用热阴极发射电子,然后通过正电场将电子加速至高速,进而碰撞气体分子,使其电离。
离子会在电场中移动并被收集,通过测量电离电流来计算出真空度。
热电离真空计由以下几个部分组成:•热阴极:热离子真空计首要的部件是热阴极,它常为钨或铯。
通过提供足够的电力,热阴极能够释放电子并形成电子云。
•阳极:阳极常会设置多个。
阳极距离热阴极不同,不能太近,以免引起过多的电离现象,也不能太远,以达到足够的电流灵敏度。
•磁镜:磁镜可以对电子进行聚焦。
常规地,设有两个磁镜,一个完全覆盖阳极,另一个则保护阳极不受离子轰击。
电子轰击离子源电子轰击离子源是通过加热使钨丝发射电子,之后通过强电场将电子加速至非常高的速度。
这些电子将与气体分子发生碰撞,并将其电离。
这些离子在电场中被加速并被收集。
测量所得的电离电流与气体分子的数目成正比,可以根据该电流推算出真空度。
在电子轰击离子源中,产生离子的过程包括:•电子轰击:电子被加速至非常高的速度,击中气体分子并将其电离。
•离子碰撞:电离气体分子受到电场作用而被加速,移动并与离子源的带电极相撞。
•收集离子:离子在电极上积累并产生电离电的。
放电离子源放电离子源通过将气体放置在高电压电场中,将其电离。
放电离子源可分为直流放电、交流放电和微波放电。
其原理是将气体输送到一个封闭的容器中,通过在容器重复放电,产生一个带电的离子云,计算出真空度。
随着电离程度的改变,放电离子源可以测量多种气体的真空度,如氦气、氮气、氧气等。
结论以上是电离真空计几种常见的工作原理。
不同的电离真空计适用于不同种类的气体和不同的真空度。
真空计分类及选用时的注意事项

真空计分类及选用时的注意事项真空计是一种用于测量真空度的仪器。
根据其工作原理和测量范围的不同,真空计可以分为多种类型,包括膜片式真空计、热阴极电离真空计、热电子式真空计、四级磁控管真空计等。
在选择和使用真空计时,需要注意以下几个方面。
首先,根据测量范围选择合适的真空计。
不同类型的真空计有不同的测量范围。
膜片式真空计适用于较高真空度范围,通常用于大气压到10^-3帕的测量。
热阴极电离真空计适用于较低真空度范围,通常用于10^-3帕到10^-7帕的测量。
热电子式真空计适用于更低的真空度范围,通常用于10^-7帕到10^-11帕的测量。
四级磁控管真空计适用于极低真空度范围,通常用于10^-11帕到10^-12帕的测量。
其次,考虑测量的要求和条件来选择真空计。
不同类型的真空计有不同的精度和响应速度。
如果需要较高的测量精度和快速的响应速度,可以选择膜片式真空计或热阴极电离真空计。
如果需要更高的测量精度和更快的响应速度,可以选择热电子式真空计。
如果需要极高的测量精度和极快的响应速度,可以选择四级磁控管真空计。
此外,还需要考虑真空计的稳定性和耐用性,以确保长时间的可靠测量。
第三,确保真空计的适用环境条件。
真空计通常需要在一定的环境条件下工作。
例如,膜片式真空计需要在干燥无尘的环境下使用,以避免膜片的损坏。
热阴极电离真空计需要在较高温度下工作,因此需要注意温度限制。
热电子式真空计需要在较低温度下工作,因此需要特殊的冷却装置。
四级磁控管真空计需要在超高真空环境下操作,因此需要特殊的气密性和绝缘措施。
第四,确保正确使用和维护真空计。
真空计是精密的科学仪器,需要正确操作和维护才能保持准确和可靠的测量结果。
在使用真空计之前,需要校准和调零仪器,以确保准确度。
在实验过程中,需要避免物体碰撞或溅入真空计,以免损坏仪器。
在不使用真空计时,需要妥善保存和保养,以延长使用寿命。
综上所述,选择和使用真空计需要考虑测量范围、测量要求、适用环境条件和正确操作维护等方面的因素。
真空计数据计算公式

真空计数据计算公式真空计是一种用来测量真空度的仪器,它可以通过测量气体的压力来确定真空度的大小。
在实际应用中,我们经常需要根据真空计的测量数据来计算出真空度的数值,这就需要用到真空计数据计算公式。
本文将介绍几种常见的真空计数据计算公式,以及它们的应用方法。
1. 真空计的基本原理。
在了解真空计数据计算公式之前,我们先来了解一下真空计的基本原理。
真空计是通过测量气体的压力来确定真空度的仪器,它可以分为多种类型,如毛细管压力计、热导式真空计、离子化真空计等。
不同类型的真空计在测量原理上略有不同,但它们的基本原理都是通过测量气体的压力来确定真空度的大小。
2. 毛细管压力计的数据计算公式。
毛细管压力计是一种常用的真空计,它的测量原理是通过测量气体在毛细管中的压力来确定真空度的大小。
毛细管压力计的数据计算公式为:P = 2σ/r。
其中,P为气体在毛细管中的压力,σ为液体的表面张力,r为毛细管的半径。
根据这个公式,我们可以通过测量毛细管中气体的压力来计算出真空度的大小。
3. 热导式真空计的数据计算公式。
热导式真空计是一种通过测量气体对热传导的影响来确定真空度的仪器,它的测量原理是通过测量气体对热传导的影响来确定真空度的大小。
热导式真空计的数据计算公式为:P = P0 e^(-kT)。
其中,P为气体的压力,P0为标准气压,e为自然对数的底数,k为热导系数,T为温度。
根据这个公式,我们可以通过测量气体的压力和温度来计算出真空度的大小。
4. 离子化真空计的数据计算公式。
离子化真空计是一种通过测量气体中离子的数量来确定真空度的仪器,它的测量原理是通过测量气体中离子的数量来确定真空度的大小。
离子化真空计的数据计算公式为:P = K n。
其中,P为气体的压力,K为比例常数,n为气体中离子的数量。
根据这个公式,我们可以通过测量气体中离子的数量来计算出真空度的大小。
5. 真空计数据计算公式的应用方法。
在实际应用中,我们通常需要根据真空计的测量数据来计算出真空度的大小。
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真空测量的种类及各种真空计的原理(1)1.什么是真空测量真空测量就是真空度的测量,而真空度是指低于大气压力的气体稀薄程度。
以压力表示真空度是由于历史上沿用下来的,并不十分合理。
压力高意味着真空度低;反之,压力低与真空度高相对应。
全压力测量1.U型管真空计结构最简单的测量压力的仪器,它通常是用玻璃管制成,其工作液体有多种,通常为水银。
管的一端与待测压力的真空容器相连,另一端是封死的或开口与大气相通,以U型管两端的液面差来指示真空度。
U型管真空计的测量范围为105~10Pa。
它是一种绝对真空计。
(1)开式U型管真空计:将U型管内充入适量的工作液(如水银),一端开口接大气(即环境大气压p0),另一端与被测真空系统相连接(待测压力p)如图1所示。
其压力计算公式如下p = p0 - ρgh (1)式中p ——待测压力p0——环境大气压力h ——两液面高度差ρ——工作液密度g ——重力加速度(2)闭式U型管真空计:如图2所示,把管内预先抽至压力为10-1Pa以下,然后将工作液(如水银)注入管内,其开口端与待测真空系统相连接。
当真空系统抽气前,真空系统内的压力等于环境大气压力,则工作液充满封闭端形成最大液面差h0;当系统抽气到某一瞬间时,两端液面处于液面静压力平衡时,则待测压力值可用下式求得(忽略封闭端内压力对液面的影响):p = ρgh (2)2.弹性元件真空计利用弹性元件在压差作用下产生弹性变形的原理制成的真空测量仪表称为弹性元件真空表。
在结构和外形上与工业用压力表类似,一般用于粗真空(102~105Pa)的测量。
根据变形弹性元件分类,这类真空计通常有弹簧管式、膜盒式和膜片式,其结构如图3所示。
弹性元件真空表性能稳定,其测量范围一般为102~105Pa,精度有0.5级、1.5级和2.5级数种。
在工业生产中有些设备需要既测量正压(高于一个大气压),也要测量负压(低于一个大气压,即真空状态),因此制成的弹性元件压力真空表,在同一条表盘刻度上同时刻有正压力和真空度。
弹性元件真空表的主要特点如下:(1)测量结果是气体和蒸气的全压力,并与气体种类、成分及其性质无关;(2)测量过程中,仪表的吸气和放气很小,同时仪表内部没有高温部件,不会使油蒸气分解;(3)测量精度较高;(4)反应速度较快;(5)结构牢固,选用适当材料能测量腐蚀性气体;(6)是绝对真空计,0.5级以上的表可作为标准表。
3.压缩式真空计压缩式真空计是对U型管真空计的重大改进,它是依据理想气体的波义耳定律制成的。
由于它首先是由麦克劳提出的,故此种真空计又称为麦克劳真空计(简称麦氏计)。
压缩式真空计是测量压力低于1Pa实用的绝对真空计,并且从1874年至今仍做为校准其它真空计的主要仪器。
图4示出一种工作用压缩式真空计。
它是用硬质玻璃吹制而成。
由测量毛细管3(顶端为封闭端)、比较毛细管4、玻璃泡2、水银贮器1、三通阀7、与被测真空系统相连接的导管6和刻度尺5等组成。
测量前将压缩式真空计的导管与被测系统相连接,由于系统内压力各处相等,所以玻璃泡和测量毛细管内的压力与待测系统内的压力p相等。
测量时用任一种方法将水银面提升,当水银面停在如图5所示的位置时,停止提升,其压力计算公式为:此式即为压缩式真空计的基本方程式。
式中d为测量毛细管的内径。
V和d在吹制压缩式真空计时可测得为已知数据,则:式中p——待测压力,Pah1、h2——为液面差,mK——称为真空计常数,Pam-2V——玻璃泡和测量毛细管总容积,m3根据测量时选定水银面的基准线位置的不同,有三种刻度方法:(1)无定标刻度法:即在测量时,将水银面提升到任意位置固定下来,如图5的位置,分别测出h1和h2值,代入基本方程式就可计算出待测的压力值p,这种方法称为无定标刻度法,此法多用于做为标准计校对其它相对真空计时。
(2)平方刻度法:在测量时,将比较毛细管中水银面提升到与测量毛细管内顶端同一水平线(基准线)上,即此时h2=0,则基本方程式可写成:p = Kh2(5)可见压力p与水银面高度差h的平方成正比,所以此法称为平方刻度法。
(3)直线刻度法:在测量时,将水银面提升到测量毛细管上某一位置(此位置做为基准线),即h1=常数,则基本方程式写成:p = K·h1h = K line h (6)式中K line为直线刻度真空计常数,Pam-1。
所以p与水银液面高度差h成直线关系,故称为直线刻度法。
在刻度过程中,h1可选其等于任意值,选定一个值(一条基准线)就可有一对应的刻度尺,因此,同一台压缩式真空计可同时选定几个h1值,就可有对应的几个不同的刻度尺。
可凝蒸气(特别是水)是真空系统中常见的,由于其不符合玻意耳定律,故压缩式真空不能正确反应可凝蒸气的压力。
通常在压缩式真空计与被测系统之间安一冷阱,用以捕集可凝性蒸气,此时压缩真空计的指示为永久气体的分压力。
压缩真空计的特点是:(1)刻度与气体种类无关,这是对永久性气体而言。
(2)测量范围较宽、精度较高。
工作用压缩式真空计的测量范围为102~lO-3Pa,对其结构尺寸进行改进后可使量程进一步扩大。
其测量精度比较高,一般相对误差在lO×10-2左右。
(3)不能连续测量。
由于每测量一次需升降水银一次,不能连续读数,操作费时。
(4)水银蒸气对人体有害。
4.热传导真空计热传导真空计是根据在低压力下(λ>>d),气体分子热传导与压力有关的原理制成的。
其原理图如图6所示。
它是在一玻璃管壳中由边杆支撑一根热丝,热丝通以电流加热,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,因而也就决定于气体压力。
如果预先进行了校准则可用热丝的温度或其相关量来指示气体的压力。
图6所示规管中热丝热量散失,只有Q g在低压力与压力有关,而Q L和Q r均与压力无关,可简写成Q = K1 + K2p (7)热传导量Q与压力p的关系如图7所示。
由上式表明,当K1<<K2p时,即Q L + Q r<<Q g时,总的热量散失Q只与压力p有关,也即Q与Q g有关。
它表明,在一定的加热条件下,可根据低压力下气体分子热传导,即气体分子对热丝的冷却能力作为压力的指示。
这就是热传导真空计的基本工作原理。
热传导真空计规管热丝的温度T1是压力p的函数(见图7),即T1 = f(p)。
如果预先测出这个函数关系,便可根据热丝的温度T1来确定压力p。
热丝温度的测量方法,有以下三种;(1)利用热丝随温度变化的线膨胀性质;(2)利用热电偶直接测量热丝的温度变化;(3)利用热丝电阻随温度变化的性质。
根据第一种测温方法制成的真空计称膨胀式真空计。
根据第二种测温方法制成的真空计5.热阴极电离真空计电子在电场中飞行时从电场获得能量,若与气体分子碰撞,将使气体分子以一定几率发生电离,产生正离子和次级电子。
其电离几率与电子能量有关。
电子在飞行路途中产生的正离子数,正比于气体密度n,在一定温度下正比于气体的压力p。
因此,可根据离子电流的大小指示真空度。
这就是电离真空计工作原理。
由灯丝加热提供电子源的电离真空计称为热阴极电离真空计,其型式繁多,各具不同特点和适用不同的压力测量范围。
热阴极电离真空计由测量规管(或规头)和电气测量电路(真空计控制单元和指示单元)组成。
规管功能是把非电量的气体压力转换成电量——离子电流。
热阴极电离真空计规管的基本结构主要包括三个电极:(1)提供一定数量电子流I e的灯丝F(阴极);(2)产生电子加速场并收集电子流的阳极A(亦称电子加速极);(3)收集离子流I,的离子收集极C(相对阴极为负电位)。
离子流I i与压力p可用下式表示:I i=KI e p (9)式中I e——发射电子流K——规管系数,单位为Pa-1在一定压力范围内K为一常数,若保持发射电子流I,为一恒量时,则离子流I i与压力p呈线性关系当压力高到某一值时,K值会随压力p而变化,这就达到了压力线性测量上限p max,它由电极的几何结构、电极间电位分布以及发射电流大小所决定。
规管系数K在气体压力p很低时仍可保持为常数,但离子流I i随压力p降低而减小到一定限度后,将会埋没在电离计工作中不可避免地存在着的其它与压力p无关的本底电流之中,因而达到其压力测量下限p min。
这种本底电流包括X射线光电流等。
按线性压力范围的不同,热阴极电离真空计主要分三类:(1)普通型电离真空计(1×10-1~lO-5Pa);(2)超高真空电离真空计(1×10-1~lO-8Pa,有的下限为10-10Pa);(3)高压力电离真空计(102~10-3Pa)。
图8示出DL一2型普通型热阴极电离规结构,其I e=5mA,K=0.15Pa-1,线性压力测量范围是l×10-1~10-5Pa。
由于不同气体电离截面不同,所以电离规管系数K与气体种类有关,引入相对灵敏度S,概念,Sr=K/K N2。
由于电离真空计是以N2校准的,若被测气体非为N2,则电离真空计的读数p read是被测气体离子流所对应的等效氮压力,非为真实压力p real。
若知道被测气体相对灵敏度S r时,其真实压力为p real=p read/S r(10)表3列出了普通型电离规的S r值。
表3 传统型电离规相对灵敏度气体对N2相对灵敏度S r气体对N2相对灵敏度S rH20.46 CO2 1.53He 0.17 干燥空气 1.0Ne 0.25 H2O 0.9Ar 1.31 Hg 3.4Kr 1.98 扩散泵油气9~13Xe 2.71 HCl 0.38 N2 1.0 CH4 1.26 O20.95 CCl40.70 CO 1.11用改变规管电极结构及各电极的电参数,用抗氧化材料制做阴极(如铱丝涂氧化钇),可提高线性测量上限。
制成高压力电离真空计,压力测量上限p max可达lOOPa以上。
图9示出DL一5规电极结构;图10示出DL一8规电极结构。
栅状阳极受电子轰击产生X射线,离子收集极接收此射线会产生光电子发射,形成与压力无关的光电本底电流I x。
减少I x就可以降低线性压力测量下限p min,可采取如下四种措施:(1)从电板的几何结构上减少离子收集极被软X射照射的面积,这就是B-A型电离计的设计思想;(2)在离子收集极附近,安置一相对于离子收集极为负电位的电极(抑制极).可以使离子收集极表面发射的光电子被电场折回,以消除本底电流,这种方法称为光电子抑制法,如抑制电离规;(3)这是一种在离子收集极电流中扣除本底光电流的方法,称为离子流调制法,如调制B—A电离规;(4)本底光电流I x对应的本底压力指示p x与规系数K成反比,所以提高规系数K能够降低测量压力下限p min如弹道规和热阴极磁控管电离规。