真空测量技术
- 格式:pdf
- 大小:158.18 KB
- 文档页数:5
真空度测试技术使用教程在科学研究和工业生产中,真空度测试技术扮演着重要的角色。
它可以用来评估材料的质量、检测设备的性能以及在空间技术中的应用。
本文将介绍真空度测试技术的原理、方法和一些常见应用,帮助读者更好地理解和使用该项技术。
一、真空度测试的原理真空度是指在一定容器内气体的压力低于大气压力的程度。
真空度测试的原理基于气体分子的热运动和压力的差异。
气体分子在容器中以高速运动,当容器内部真空度升高时,分子间的碰撞减少,分子从容器表面蒸发进入气相的速率超过从气相吸附到容器表面的速率,在达到平衡时,容器内气体的压力逐渐降低。
二、真空度测试的方法1. 压力规法压力规是一种经典的真空度测试方法,它通过测量容器内的气体压力来评估真空度。
压力规可根据气体压力与设备连通,通过压力传感器实时检测压力值,并将其转化为真空度数值。
使用压力规测量真空度需要注意选择合适的传感器和灵敏度范围,以确保测试结果的准确性。
2. 电子扩散计法电子扩散计利用气体分子在电磁场作用下的偏转来测量真空度。
当分子通过电磁场时,受力方向受到改变,使得电子束产生偏转,通过测量电子束偏转的角度和电子注流量来计算真空度。
电子扩散计主要适用于低真空度的测试。
3. 磁控静电计法磁控静电计是一种高精度的真空度测试方法,通过测量电离的气体在磁场中运动的特性来评估真空度。
磁控静电计结合静电检测器和磁控技术,能够精确测量从高真空到超高真空范围内的气体压力。
三、真空度测试的常见应用1. 真空设备质量评估在制造真空设备时,测试其真空度是评估设备质量的重要手段。
通过对真空度进行测试,可以评估设备的渗漏情况、除气性能和密封性能。
保持良好的真空度对于确保设备正常运行至关重要。
2. 材料表面性质研究在材料科学中,表面性质对材料的性能和应用起着重要作用。
真空度测试技术可以用来评估材料的表面粗糙度、薄膜附着力和表面清洁度等特性。
这些信息对于材料制备和加工具有指导意义。
3. 空间科学研究在太空探索和卫星技术中,真空度测试技术是必不可少的。
物理实验中的真空技术使用方法探析引言物理实验中,真空技术是一项至关重要的技术手段。
它可以提供一个无气的环境,消除空气对实验结果的干扰,使得实验数据更加准确可靠。
本文将探析物理实验中真空技术的使用方法,包括真空系统的构建、真空泵的选择和真空度的控制等问题。
一、真空系统的构建1. 抽气系统为了构建一个有效的真空系统,我们需要选择合适的抽气系统。
常见的抽气系统有机械泵、扩散泵和分子泵等。
机械泵适用于中低真空,扩散泵适用于中高真空,而分子泵适用于超高真空。
根据实验的需求和所需真空度的要求,选择适当的抽气系统非常重要。
2. 密封系统真空系统的密封非常关键,它能防止气体泄漏,使真空系统得以保持稳定。
在构建真空系统时,应选择适当的密封件,如金属密封、橡胶密封等,并采取合适的密封方式,如螺纹连接、焊接等,以确保系统的完全封闭。
3. 减压系统真空系统的减压需要通过开启各级泵进行,减压过程需要控制得当。
在减压时,应遵循逐渐减压的原则,以避免过快的压力变化引起的系统问题。
减压过程中还需注意排气口的设置,以保证气体顺利排出。
二、真空泵的选择真空泵是实验中非常重要的设备,选取合适的真空泵可以提高实验的效率和可靠性。
1. 所需真空度根据实验的需求,选择合适的真空度范围。
比如,某些实验需要较低的真空度来研究气态物质的行为,而另一些实验只需较高的真空度来避免气体干扰。
根据实验需求,选择合适的真空泵。
2. 抽气速度抽气速度是真空泵的重要指标之一。
当抽气速度与泵进气速度匹配时,可以更快地达到所需真空度。
在选择真空泵时,需要根据实验的大小和性质综合考虑抽气速度和泵进气速度之间的匹配程度。
3. 噪音和振动在实验室环境中,噪音和振动是一些需要注意的问题。
一些真空泵工作时会产生较大的噪音和振动,这对实验的准确性和精度可能产生不利影响。
因此,在选择真空泵时,除了考虑其性能指标外,还需考虑其噪音和振动水平。
三、真空度的控制1. 真空度的测量在实验过程中,对真空度的准确测量非常重要。
真空获得与测量实验报告真空获得与测量实验报告引言:真空技术在科学研究、工业生产和医学诊断等领域具有重要的应用价值。
为了获得高质量的真空环境,科学家们进行了一系列的实验研究。
本实验旨在探究真空获得的方法和真空度的测量。
一、真空获得的方法1.机械泵机械泵是最常用的真空获得装置之一。
它通过机械运动将气体从容器中抽出,从而降低压力。
机械泵适用于中低真空范围,操作简便,但不能获得高真空。
2.扩散泵扩散泵是一种能够获得高真空的装置。
它通过将气体分子扩散到高速运动的喷嘴上,再通过冷凝或吸附的方式将气体排出。
扩散泵在高真空实验中具有广泛应用,但需要较长的预抽时间。
3.离心泵离心泵是一种利用离心力将气体从容器中排出的装置。
它适用于高真空获得,具有较高的抽速和较短的预抽时间。
离心泵广泛应用于科学研究和工业生产领域。
二、真空度的测量1.毛细流量法毛细流量法是一种常用的真空度测量方法。
它利用毛细管中气体流动的特性来测量真空度。
通过测量气体经过毛细管的流量和压差,可以计算出真空度的大小。
2.热导法热导法是一种基于热传导原理的真空度测量方法。
它利用热传导的速率与气体压力之间的关系来测量真空度。
通过在真空容器中加热一个导热体,测量导热体的温升和导热速率,可以计算出真空度的数值。
3.离子化法离子化法是一种基于气体分子电离的真空度测量方法。
它利用电离电流与气体压力之间的关系来测量真空度。
通过在真空容器中加入一个电离器,测量电离电流的大小,可以计算出真空度的大小。
结论:通过本次实验,我们了解了真空获得的方法和真空度的测量方法。
机械泵、扩散泵和离心泵是常用的真空获得装置,分别适用于不同的真空范围。
毛细流量法、热导法和离子化法是常用的真空度测量方法,各有优缺点。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的真空获得装置和真空度测量方法,以获得高质量的真空环境。
参考文献:[1] 朱玉涛, 梁军. 真空技术与应用[M]. 北京: 科学出版社, 2011.[2] 陈伟, 张磊. 真空技术实验指导[M]. 北京: 高等教育出版社, 2019.[3] 李明, 王丽. 真空度测量方法的比较与分析[J]. 仪器仪表学报, 2018, 39(4): 1-8.。
使用物理实验技术进行超高真空测量的方法与技巧引言:在科学研究领域,超高真空是一个非常重要的条件,许多实验都需要在超高真空环境中进行,而超高真空测量关乎实验结果的准确性与可靠性。
本文将介绍使用物理实验技术进行超高真空测量的方法与技巧。
一、超高真空概述超高真空是指在大气压以下的压力范围内,维持一个极高的真空度。
超高真空技术在纳米科学、表面物理、材料科学等领域扮演着重要角色。
二、超高真空测量设备1. 压力测量设备超高真空环境下的压力测量需要采用高度敏感且具有大气压以下量程的设备。
常见的压力测量设备包括离子规、质谱仪和压力传感器等。
2. 物理参数测量设备超高真空下,温度、电流、电压等物理参数的测量需要特殊的设备。
其中,温度测量可以使用电阻温度计、热电偶等;电流和电压的测量可以使用电流计和电压计等。
3. 成分分析设备对超高真空环境中的气体成分进行分析,常用的设备有质谱仪、气相色谱仪等,这些设备可以帮助我们了解超高真空环境中的气体成分及其浓度。
三、超高真空测量方法1. 压力测量方法离子规常用于超高真空压力测量,其工作原理是利用气压对于电子电离的影响来测量真空度。
质谱仪也可以用于测量超高真空中的气体成分和压力。
2. 温度测量方法在超高真空环境下,温度的测量需要考虑热电偶引线的绝缘以避免电流泄漏。
采用电阻温度计可以减少这方面的干扰,同时还可以在超高真空条件下进行快速的温度变化监测。
3. 电流和电压测量方法用于超高真空环境的电流计和电压计需要具备较高的精度和灵敏度。
常见的电流计有霍尔效应电流计和热电阻电流计等;电压计则可以使用电子电压计和差分电压计等。
需要注意的是,在超高真空环境下,由于电流和电压的泄漏问题,选择合适的测量方法和设备非常重要。
四、超高真空测量技巧1. 减少污染超高真空条件下,即使微小的杂质也可能对实验结果产生影响。
因此,在操作过程中要注意减少污染源的产生,保持实验装置的洁净。
选择适当的材料和密封方式也可以减少气体泄漏和杂质的产生。
真空检测原理
真空检测原理指的是通过对一个系统或容器中的真空程度进行测量和监测,从而判断系统中是否存在真空状态或者真空程度的变化。
一种常见的真空检测原理是利用压力传感器测量系统中气体的压力。
在真空状态下,系统中的气体压力非常低,接近于零。
因此,通过测量系统中气体的压力,可以判断系统中是否存在真空状态。
另一种常用的真空检测原理是利用质谱仪进行检测。
质谱仪是一种能够分析气体成分的仪器,可以通过检测气体中的分子类型和数量来判断系统中是否存在真空。
此外,还有一些其他的真空检测原理,如通过检测系统中的气体流量、气体温度、离子产生与探测等方式进行真空检测。
这些原理基于不同的物理现象和测量技术,在不同的真空条件下都能够有效地检测真空状态。
总结起来,真空检测原理主要是通过测量系统中气体的压力、成分、流量、温度等参数来判断系统中是否存在真空状态或者真空程度的变化。
不同的原理和技术可以根据实际需要选择和应用,以实现精确和可靠的真空检测。
真空泵的使用方法与真空度测量技术在物理实验中的应用真空泵是一种常见的实验设备,它被广泛应用于物理实验中。
本文将介绍真空泵的使用方法以及真空度测量技术在物理实验中的应用。
首先,我们来谈谈真空泵的使用方法。
在使用真空泵之前,首先要确保设备的安全操作。
将真空泵放置在平稳的台面上,并连接好电源和管路。
然后,打开电源开关,启动真空泵。
在工作过程中,要定期检查真空泵的运行状态,确保设备正常运转,同时避免过载或超载操作。
另外,在操作真空泵时,要避免与高温物体接触,以免造成伤害。
接下来,让我们探讨真空度测量技术在物理实验中的应用。
真空度测量是物理实验中的重要环节,它可以帮助实验者了解实验环境的特性或评估实验结果的可靠性。
常见的真空度测量方法有压力计法和质谱法。
压力计法是一种常用且简便的真空度测量方法。
常见的压力计有气压计、毛细压力计、电感式压力计等。
在物理实验中,可以根据需要选择合适的压力计进行测量。
例如,在电子器件制备过程中,常用的毛细压力计可以测量较低的真空度,而精密电感式压力计可以测量更高的真空度。
通过使用不同的压力计,实验者可以根据实际需求选择最适合的真空度测量方法。
质谱法是一种高精度的真空度测量技术,它基于分析气体分子的质量-电荷比。
在质谱法中,实验者通过将气体样品引入质谱仪中,利用质谱仪的质谱仪器测量样品中各组分气体分子的质量谱图,并根据质谱图的特征来判断真空度的高低。
质谱法具有高精度、高灵敏度和广泛的应用范围等优点,在物理实验中被广泛应用于真空度测量。
除了上述提到的常见真空度测量技术,还有其他一些辅助手段可供实验者选择。
例如,可通过检测真空泵的排气速率来评估真空度的高低。
排气速率越高,则真空度越低;相反,排气速率越低,则真空度越高。
此外,还可以通过观察真空泵的工作状态来初步评估真空度。
例如,当真空泵正常运行且排气速率较快时,说明真空度较高;反之,排气速率较慢,则真空度较低。
综上所述,真空泵的使用方法与真空度测量技术在物理实验中具有重要的应用价值。
真空的获得与测量实验报告真空的获得与测量实验报告引言:真空是指在一定空间内没有气体分子的状态。
在科学研究和工业生产中,真空的获得和测量是非常重要的。
本文将探讨真空的获得和测量方法,并介绍相关实验的结果和分析。
一、真空的获得方法1. 抽气法抽气法是最常见的获得真空的方法之一。
实验中,我们使用了一台真空泵,通过泵的作用将容器内的气体抽出,从而形成真空环境。
实验中,我们选择了机械泵和分子泵的组合,以提高抽气速度和真空度。
2. 管道密封法管道密封法是指通过对容器进行密封,防止气体进入或逸出,从而形成真空环境。
在实验过程中,我们使用了高质量的密封材料,如橡胶密封圈和金属密封垫片,以确保容器的密封性。
二、真空的测量方法1. 粗真空测量粗真空是指真空度较低的状态,通常用毫米汞柱(mmHg)或帕斯卡(Pa)来表示。
实验中,我们使用了粗真空计来测量真空度。
粗真空计基于压力的测量原理,通过测量气体分子对容器壁的撞击力来确定真空度。
2. 高真空测量高真空是指真空度非常高的状态,通常用帕斯卡(Pa)或托(Torr)来表示。
实验中,我们使用了离子计和热导计来测量高真空。
离子计基于气体分子电离的原理,通过测量电离电流来确定真空度。
热导计则基于气体分子传导热量的原理,通过测量传导热量的变化来确定真空度。
三、实验结果与分析在实验中,我们成功地获得了粗真空和高真空环境,并使用相应的测量仪器进行了真空度的测量。
实验结果显示,通过抽气法和管道密封法,我们可以获得不同程度的真空环境。
在粗真空测量中,我们使用了粗真空计进行测量。
实验结果显示,真空度随着抽气时间的增加而增加,但在一定时间后趋于稳定。
这表明,通过抽气法可以获得一定程度的真空度,但无法达到高真空的状态。
在高真空测量中,我们使用了离子计和热导计进行测量。
实验结果显示,离子计和热导计的测量结果相近,并且真空度随着抽气时间的增加而逐渐增加。
这表明,通过抽气法和使用适当的测量仪器,我们可以获得较高的真空度。
真空度检测方法一、前言真空度是指在一个封闭的容器内,气体分子的数量密度与大气压下的数量密度相比较而得到的比值。
在许多工业领域中,真空技术被广泛应用于制造、加工和测试过程中。
由于真空度对于生产效率和质量控制至关重要,因此准确地检测真空度是必不可少的。
本文将介绍几种常见的真空度检测方法,并分析它们各自的优缺点。
二、常见的真空度检测方法1. 热导法热导法是一种通过测量热量传输来确定气体压力的方法。
该方法使用一个热导材料来测量热量传输,并根据热导材料中流动气体所引起的温度变化来计算出真空度。
该方法适用于低真空范围内(10^-3~10^-7 Torr),并且具有高精确度和稳定性。
然而,该方法对于高真空范围(<10^-7 Torr)不太适用,并且需要进行定期校准。
2. 离子规法离子规法是一种通过测量离子电流来确定气体压力的方法。
该方法使用一个电极来产生离子,并通过测量离子电流来计算真空度。
该方法适用于中等真空范围(10^-3~10^-7 Torr),并且具有高精确度和灵敏度。
然而,该方法对于高真空范围(<10^-7 Torr)不太适用,并且需要进行定期校准。
3. 湿度计法湿度计法是一种通过测量气体中水分子的数量来确定气体压力的方法。
该方法使用一个湿度计来测量气体中水分子的含量,并根据水分子的数量来计算真空度。
该方法适用于低真空范围内(10^-3~10^-7 Torr),并且具有高精确度和稳定性。
然而,该方法对于高真空范围(<10^-7 Torr)不太适用,并且需要进行定期校准。
4. 磁悬浮法磁悬浮法是一种通过测量磁场中气体分子的运动状态来确定气体压力的方法。
该方法使用一个磁场来操纵气体分子,并通过测量其运动状态来计算真空度。
该方法适用于高真空范围内(<10^-7 Torr),并且具有高精确度和稳定性。
然而,该方法需要使用昂贵的设备,并且对于低真空范围(10^-3~10^-7 Torr)不太适用。
真空测量技术
测量容器中或某部分空间气体的稀薄程度(即真空度)的技术。
真空测量技术在真空电子器件工艺、固态电子器件工艺、集成电路工艺、表面分析技术等领域有广泛应用。
真空度常用容器中气体的总压强 P来表示。
气体压强的测量单位是牛顿/米2,简称帕(Pa),传统上气体压强单位采用毫米汞柱,后来发现汞的同位素组成不是唯一的,故在1971年国际计量会议规定
1标准大气压=101325.0帕=760托 (Torr)
1毫米汞柱(mmHg)和1托相近,两者相差约千万分之一。
压强的另一单位是巴(bar),
1巴=106达因/厘米2=105帕
故 1毫米汞柱≈1托≈133.3帕=1.333毫巴
气体的稀薄程度也可以用气体分子密度(单位容积中气体分子数)n来描述。
对于完全平衡态的理想气体分子,P=nkT,k为玻耳兹曼常数,T为绝对温度。
测量真空度的装置称为真空计,真空计的压强敏感元件称为规头。
某些真空计可直接测量气体总压强,某些真空计虽然也给出压强读数,而实际测量的是气体分子密度,测量结果与环境温度有关。
当容器中同时存在多种气体成分时,容器中气体总压强等于各气体分压强之和。
总压强测量方法可分为直接法和间接法两种。
直接法利用液柱差、机械变形等原理直接测量压强,包括液位压强计、压缩式真空计、弹性元件真空计等。
根据前两种仪器测出的物理量可算出压强值,属于绝对真空计。
间接法利用气体某些物理性质(如热传导、粘滞性、电离及光散射效应等)来测量压强,包括热传导真空计、粘滞真空计及电离真空计等。
在真空技术中使用的真空计绝大多数采用间接法,这些真空计必须用绝对真空计或其他方法校准。
对于用间接法测量的真空计,
由于不同种类气体的物理性质不同,即使在相同压强下,压强读数也随气体而异,因此要用相应的气体来校准。
当被测气体不是单一成分时,这些真空计的读数的含义较为复杂。
由于一般真空计校准时所采用的气体是纯氮,因此这些真空计的读数在未经气体种类修正之前统称为等效氮压强。
当被测空间包含多种气体成分时,只有通过分压强测量才能精确地反映容器中的真空状态和总压强(见真空质谱计)。
各种真空计的测量范围见表。
在选择真空计类型时,除考虑测量范围外,还应注意各种真空计的准确度、对工作条件的适应性、对被测环境的影响(如真空规头本身放气、吸气的影响)和压强读数是否与气体种类有关等。
压缩式真空计 又称麦克劳计(图1)。
它将汞提升,把体积为V、初始压强与被测压强P相同的气体压缩到末端封闭的毛细管1中,然后测量封闭毛细管1和比较毛细管2两者的汞液面高度差。
根据理想气体等温压缩原理,封闭毛细管中的压强为PV/πr2h1,而比较毛细管上的压强仍为P,两者的压强差对应于汞液面高度差h,汞液面高度可由读数显微镜读出,如 V»πr2h1,则P埄πr2h1h/V,单位为毫米汞柱。
麦克劳计不能测量可凝气体的压强。
为了防止汞蒸气进入被测容器,一般用液氮冷阱隔离。
麦克劳计笨重,汞蒸气对人体有害,主要作标准真空计用。
在10-2帕和10-3帕时,它的精度分别可达±1%和±3%,高压强下精度更高。
电容薄膜真空计 属弹性元件真空计,其结构和电路原理如图2。
一弹性薄膜将规管真空室分为两个小室,即参考压强室和测量室。
测量低压强 (P<100帕)时,参考室抽至高真空,其压强近似为零。
当测量室压强不同时,薄膜变形的程度也不同。
在测量室中有一固定电极,它与薄膜形成一个电容器。
薄膜变形时电容值相应改变,通过电容电桥可测量电容的变化从而确定相应压强值。
为了防止薄膜发生蠕变,通常采用零位法测量,即在固定电极和薄膜之间加一直流电压,利用静电力补偿薄膜受压强差而产生的应力,使膜片保持零位。
电容薄膜真空计可直接测量气体或蒸气的压强,测量值与气体种类无关、结构牢固、可经受烘烤,如对不同压强范围采用不同规头,可得到较高精度。
电容薄膜真空计可用于高纯气体监测、低真空精密测量和压强控制,也可用作低真空测量的副标准。
热传导真空计 利用气体在不同压强下热传导能力随之变化的原理测量气体压强。
在这类真空计中,以一定加热电流通过装有热丝的规头,热丝的温度决定于加热和散热之间的平衡。
散热能力是气体压强的函数,故热丝的温度随压强而变化。
如用一附加的热偶测量热丝的温度,则这种规头称为热偶规;如利用热丝本身的电阻值来反映温度,则称电阻规或皮喇尼规。
气体热传导只在低压强 (P<100帕)下随压强变化,而低至10-1帕时气体热传导又
不是主要的散热方式,因此热传导真空计主要用于100~10-1帕范围,采取特殊措施可扩大测量范围。
热传导真空计的指示不但和气体种类有关,而且易受热丝表面污染、环境温度等因素影响,故准确度不高,只作粗略的真空指示用。
粘滞真空计 利用在真空中转动或振动的物体受气体分子阻尼作用而发生运动衰减的现象来测量气体压强。
气体分子的阻尼力与压强有关。
实际使用的粘滞真空计主要有磁悬浮转子真空计和振膜真空计。
磁悬浮转子真空计利用可控磁场把不锈钢球悬浮在真空中,用旋转磁场把钢球加速到400转/秒,然后停止加速,任其自然衰减,用电子学方法精确测量其转速衰减率,从而确定压强。
这种真空计具有很高的测量精度,吸气、放气速率小,压强指示受气体种类影响小,如钢球表面镀金则可在较恶劣的气氛下工作。
然而这种真空计在高真空端的读数受振动影响较大,测量时间也较长。
因此,这种真空计可作为 1~10-4 帕范围内的副标准真空计或用作标准传递真空计。
电离真空计 简称电离计,利用气体电离的原理来测量压强。
电离真空计分为热阴极和冷阴极两大类。
热阴极电离真空计的规头中通常有三个电极,即阴极、阳极和收集极,分别起发射电子、加速电子和收集离子的作用。
电子从阴极向阳极运动的过程中使气体电离,如果忽略二次电离效应(指电离过程中产生的新电子受电场加速又获得电离能力并引起新的电离),每个从阴极发出的电子所产生的正离子数和空间的气体密度成正比,因此在一定温度下和压强成正比。
所以收集极接收的离子流I i=SI e P,I e为阴极电子发射电流,S为比例常数,称为电离计系数。
在一定温度下用标准真空计校验电离计系数后,即可根据离子流的大小确定压强。
热阴极电离计规头主要类型和结构如图3。
阴极一般采用钨丝,阳极可做成栅网状,使电子能在其两侧来回穿行以增加电子的行程,故又称栅极。
三极管型电离计收集极为圆筒形并置于栅极外侧(图3a),其压强测量范围是 10-1~10-5帕。
当工作压强高于1 0-1帕时,钨丝寿命缩短,而且由于二次电离效应,离子流与压强的关系开始偏离线性。
涂氧
化钍或氧化钇的铱丝阴极可工作在高达 100帕的压强下并有相当长的寿命,这种灯丝即使在大气中加热也不致损坏。
如果电离计规头采用这种灯丝,并把阳极和收集极都做成特殊形式(图3b),缩短电极间距离,降低阳极电压,使气体电离几率降低(即电离计系数降低),则这种电离计可以测量10-3~100帕的压强,称为高压强电离计。
三极管型电离计测量低压强的下限决定于收集极的光电流,即由于电子打在阳极上产生的软 X射线照射到收集极上引起光电发射,光电流便构成收集极电流的本底。
当光电流占离子流的10%时即达到电离计的测量下限。
将电离计规头收集极做成细丝并放在栅极轴线位置上(图3c),灯丝位于栅极外侧,这时电离计的灵敏度变化不大,而由于收集极面积小,它所截获的X射线比三极管型减少3个数量级,这种电离计可测量低至10-8 帕的压强。
它是1950年由贝亚得和阿尔玻特提出的,故称BA计。
为测量10-9 帕或更低的压强可采用调制 BA 计、引出极电离计、弯柱电离计或热阴极磁控电离计等。
这些电离计还能在一定程度上排除栅极电子诱导脱附离子对压强测量的影响。
冷阴极电离计靠阴极光电发射(或场致发射)和正离子轰击阴极所引起的二次发射提供电子,利用磁场加长电子行程。
一般冷阴极电离计(如潘宁计)的轴向磁场约300~400高斯,阳极电压为1000~2000伏,灵敏度系数为10-2安/帕,工作范围为1~10-4 帕。
冷阴极电离计结构简单、牢固,在工业真空系统中作真空粗略指示或控制用。
如增强其磁场并采用类似磁控管的结构,测量下限可扩展至10-8~10-9帕,然而这种电离计在接近低压强端,I i-P曲线呈非线性,有时因放电模式变化,曲线出现不连续现象,对测量有一定影响。
真空计的校准 有三种方法。
①直接比对法:从大气压到10-3 帕可采取和绝对真空计直接比对的方法进行校准。
②膨胀法:使小体积的、压强已知的气体在等温情况下膨胀到大体积中,从而得到低的已知压强。
如果减小器壁吸附和真空计吸气、放气的影响,此法校准下限可达10-5 帕,精度达±3%。
③动态流导法:利用气体通过小孔在其两侧产生压强差的原理。
如已知小孔流导,测出流量和小孔一侧的压强便可算出另一侧压强。
此法的校准范围是10-2~10-7帕,然而低压强端的校准精度只有±10%左右。