Az ionizációs vákuummérő elve

Az alacsony nyomású gázokban a gázmolekulák ionizációjával generált pozitív ionok száma arányos a gáz nyomásával. Az ionizációs vákuummérő egy vákuummérő készülék, amely az elv alapján azon alapul, hogy a mérendő gáz nyomása arányos a gázok ionizációjával előállított ionizált áramlással bizonyos körülmények között.

Az iontermelés különböző módszerei szerint egy vákuummérőt a forró katód ionizálásához a gáz ionizálásához forró katód ionizációs vákuummérőnek neveznek, a forró katód ionizációs mérő pedig egy forró katódsugárcsőből és egy mérőeszközből áll. A mérőműszer a mérőcső-tápegységből és az adóáram-szabályozóból, az ionáram-mérő erősítőből áll. A forró katód ionizációs mérőműszer csatlakozik a mért vákuumrendszerhez, amely egy trióda egy katóddal, egy kapuval és egy kollektorral. A kollektor elektromos potenciálja a katód negatív potenciálhoz viszonyítva, míg a rács a katód pozitív potenciálhoz viszonyítva. Amikor az ionizációs mérőt villamosítják és fűtik, a katód olyan elektronokat bocsát ki, amelyek ütköznek a gázmolekulákban a rács elérésekor, ami a pozitív ionok és elektronok ionizációját eredményezi. Amikor a kibocsátási áram fix, a pozitív ionok száma arányos a vizsgált gáz nyomásával. Miután a pozitív ionokat összegyűjtöttük, a pozitív ionot a mérőkör felerősíti, és a mérendő vákuum mértékét a jóváhagyó mérővel leolvashatjuk.

A forró katód ionizációs mérőműszer hasonlít a háromdimenziós nyomtávhoz, amint az az a ábrán látható, amely a C henger alakú lemez (iongyűjtő), a G rács és a rács katódsilver-hálózat középpontjában helyezkedik el. A henger alakú lemez az anódrácson kívül helyezkedik el.

A b ábra a külső vezérlő áramkör, a rácspotenciál +100 ~ + 300 V között van, és a lemez potenciálja 0 és -50 V között van. Az F elektromos katódsugárzó elektronjainak kibocsátása után. Mivel az anódrács G pozitív feszültség, a kibocsátott elektronok gyorsulnak, az elektronok ütköznek a belső gázmolekulákkal, így a gázmolekulák ionizációja, annál nagyobb a gáznyomás, annál nagyobb a gáz sűrűsége, annál nagyobb az ütközés lehetősége, a pozitív ionok következtében. A hengeres lemez negatív feszültségének pozitív ionjai a pozitív ionok hatására a lemezáram kialakulását vonzzák, annál nagyobb a molekulasűrűség (azaz annál nagyobb a nyomás), annál nagyobb a lemez áram, éppen ellenkezőleg kicsi. A mérési tartományban a lemez áramerőssége arányos a mért nyomásértékkel.

Amikor a vákuumrendszer felszabadítja a légkört, akkor sok ioncserét vesz fel az ionizáló vízmérő üvegbuborék és az elektróda felületén. A vákuum környezetben a gáz ismét felszabadul, ami befolyásolja a mérés pontosságát. E hatás kiküszöbölése érdekében a mérőcsövet a mérés előtt gáztalanítani kell. Az ionizációs mérő a sütési eljárást gáztalanításra használja, vagyis az izzószálat és a rácsot fel lehet feszültség alatt tartani, míg a lemezelektród nagyfrekvenciás indukciós fűtéssel vagy elektron bombázással, a gáz felszabadulása a mérés előtt. Az általános ionizációs vákuummérő gáztalanító funkcióval rendelkezik, ha a vákuum mértéke több mint 1 × ^10-2 Pa, az ionizációs gauge gázmentesítésére a specifikációnak megfelelően.