イオン化真空計の原理

- Jan 26, 2018-


低圧ガスでは、ガス分子のイオン化によって生成された陽イオンの数は、ガスの圧力に比例する。 イオン化真空計は、測定されるガスの圧力が、ある条件下でのガスのイオン化によって生成されたイオン化された流れに比例するという原理に基づく真空測定器である。


異なるイオン生成方法によれば、熱陰極によってガスをイオン化するための真空計は電子を放出するものであり、熱陰極電離真空計と呼ばれ、熱陰極電離真空計は熱陰極管と測定器からなる。 測定器は、ゲージチューブ電源と送信電流レギュレータ、イオン電流測定アンプで構成されています。 熱陰極電離真空計は、陰極、ゲートおよびコレクタを備えた三極管である測定された真空システムと接続する。 コレクタ電位は陰極負電位に対して相対的であり、グリッドは陰極陽電位に対して相対的である。 イオン化ゲージが帯電して加熱されると、カソードは電子を放出し、グリッドに到達する過程でガス分子と衝突し、陽イオンと電子のイオン化をもたらす。 放出電流が固定されている場合、陽イオンの数は、被試験ガスの圧力に比例する。 正イオンが収集された後、測定回路によって陽イオンが増幅され、測定されるべき真空度が承認メータによって読み出される。


熱陰極電離真空計は、円筒形の板(イオンコレクタ)Cと、グリッドGと、Fで構成されるグリッドカソードフィラメントネットワークの中心に位置する図3aに示すように、三極管ゲージに類似している。円筒形状のプレートはアノードグリッドの外側にある。


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図bは外部制御回路、グリッド電位は+ 100〜+ 300V、プレート電位は0〜-50Vです。 電気加熱後に陰極フィラメントFの電子を放出する。 アノードグリッドGが正の電圧であるとき、放出された電子は加速され、電子は内部のガス分子と衝突し、ガス分子のイオン化、ガス圧力の増大、ガス密度の増大、衝突の機会の増加、より陽性のイオンの結果として生じる。 正のイオンの作用下での正のイオンは、正のイオンの作用下でプレート電流を引き付けるほど、分子ガスの密度が大きくなる(圧力が大きければ大きいほど)、逆に小さいプレート電流が小さい。 測定範囲内のプレート電流は、測定された圧力に比例します。


真空システムが大気を露出すると、イオン化ゲージのガラス泡の表面および電極表面上の多くのガスを吸収する。 真空環境では、ガスが再度放出され、測定の正確さに影響する。 この影響を排除するために、ゲージチューブをガス抜きしてから測定する必要があります。 イオン化ゲージは焼成法を用いてフィラメントとグリッドを通電加熱し、プレート電極は高周波誘導加熱または電子衝撃を用いて測定前にガスを放出させた。 一般的なイオン化真空計は、真空度が1×10 -2以上の場合には脱ガス機能を有する イオン化ゲージを仕様にしたがって脱気する。


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