電容薄膜真空計(jì)

屬彈性元件真空計(jì)，彈性薄膜將規(guī)管真空室分為兩個(gè)小室，即參考壓強(qiáng)室和測量室。測量低壓強(qiáng) (P<100帕)時(shí)，參考室抽至高真空,其壓強(qiáng)近似為零。當(dāng)測量室壓強(qiáng)不同時(shí)，薄膜變形的程度也不同。在測量室中有一固定電極，它與薄膜形成一個(gè)電容器。薄膜變形時(shí)電容值相應(yīng)改變，通過電容電橋可測量電容的變化從而確定相應(yīng)壓強(qiáng)值。為了防止薄膜發(fā)生蠕變，通常采用零位法測量，即在固定電極和薄膜之間加一直流電壓，利用靜電力補(bǔ)償薄膜受壓強(qiáng)差而產(chǎn)生的應(yīng)力，使膜片保持零位。電容薄膜真空計(jì)可直接測量氣體或蒸氣的壓強(qiáng)，測量值與氣體種類無關(guān)、結(jié)構(gòu)牢固、可經(jīng)受烘烤，如對不同壓強(qiáng)范圍采用不同規(guī)頭，可得到較高精度。電容薄膜真空計(jì)可用于高純氣體監(jiān)測、低真空精密測量和壓強(qiáng)控制，也可用作低真空測量的副標(biāo)準(zhǔn)。

電離真空計(jì)

簡稱電離計(jì)，利用氣體電離的原理來測量壓強(qiáng)。電離真空計(jì)分為熱陰極和冷陰極兩大類。熱陰極電離真空計(jì)的規(guī)頭中通常有三個(gè)電極，即陰極、陽極和收集極，分別起發(fā)射電子、加速電子和收集離子的作用。電子從陰極向陽極運(yùn)動(dòng)的過程中使氣體電離，如果忽略二次電離效應(yīng)（指電離過程中產(chǎn)生的新電子受電場加速又獲得電離能力并引起新的電離），每個(gè)從陰極發(fā)出的電子所產(chǎn)生的正離子數(shù)和空間的氣體密度成正比，因此在一定溫度下和壓強(qiáng)成正比。所以收集極接收的離子流Ii=SIeP，Ie為陰極電子發(fā)射電流，S為比例常數(shù)，稱為電離計(jì)系數(shù)。在一定溫度下用標(biāo)準(zhǔn)真空計(jì)校驗(yàn)電離計(jì)系數(shù)后，即可根據(jù)離子流的大小確定壓強(qiáng)。熱陰極電離計(jì)規(guī)頭主要類型陰極一般采用鎢絲，陽極可做成柵網(wǎng)狀，使電子能在其兩側(cè)來回穿行以增加電子的行程，故又稱柵極。三極管型電離計(jì)收集極為圓筒形并置于柵極外側(cè)其壓強(qiáng)測量范圍是 10-1～10-5帕。當(dāng)工作壓強(qiáng)高于10-1帕?xí)r，鎢絲壽命縮短,而且由于二次電離效應(yīng)，離子流與壓強(qiáng)的關(guān)系開始偏離線性。涂氧化釷或氧化釔的銥絲陰極可工作在高達(dá) 100帕的壓強(qiáng)下并有相當(dāng)長的壽命，這種燈絲即使在大氣中加熱也不致?lián)p壞。如果電離計(jì)規(guī)頭采用這種燈絲，并把陽極和收集極都做成特殊形式，縮短電極間距離，降低陽極電壓，使氣體電離幾率降低（即電離計(jì)系數(shù)降低），則這種電離計(jì)可以測量10-3～100帕的壓強(qiáng)，稱為高壓強(qiáng)電離計(jì)。三極管型電離計(jì)測量低壓強(qiáng)的下限決定于收集極的光電流，即由于電子打在陽極上產(chǎn)生的軟 X射線照射到收集極上引起光電發(fā)射，光電流便構(gòu)成收集極電流的本底。當(dāng)光電流占離子流的10%時(shí)即達(dá)到電離計(jì)的測量下限。將電離計(jì)規(guī)頭收集極做成細(xì)絲并放在柵極軸線位置上，燈絲位于柵極外側(cè)，這時(shí)電離計(jì)的靈敏度變化不大，而由于收集極面積小，它所截獲的X射線比三極管型減少3個(gè)數(shù)量級，這種電離計(jì)可測量低至10-8帕的壓強(qiáng)。它是1950年由貝亞得和阿爾玻特提出的，故稱BA計(jì)。為測量10-9帕或更低的壓強(qiáng)可采用調(diào)制 BA 計(jì)、引出極電離計(jì)、彎柱電離計(jì)或熱陰極磁控電離計(jì)等。這些電離計(jì)還能在一定程度上排除柵極電子誘導(dǎo)脫附離子對壓強(qiáng)測量的影響