热丝极离子真空计

✍ dations ◷ 2025-02-23 10:35:13 #压力计,真空,电磁学

热丝极离子真空计(英文:Hot filament ionization gauge),有时又称热丝极真空计或热阴极真空计,是一种非常广泛用于压力范围在 10 3 {\displaystyle 10^{-3}} 10 10 {\displaystyle 10^{-10}} 托的测量装置。构造和三极管类似,但是丝极作为负极。

利用加热的丝极产生稳定的电子流(通常为10mA),这些电子会被加了正电压(约+150V)的螺旋型的栅极给吸引。在电子从丝极往栅极的过程中,电子会撞击真空计内的气体分子,导致部分的气体分子被离子化。这些气体离子会被位在真空计中加负电压(通常为-30V)的集极给吸引。离子电流和气压的关系为1mA/Pa。此电流通常利用高增益的差动放大器和电表来放大和显示。

热丝极离子真空计的组成和三极管一样有集极(为一根金属线或平板)、丝极(灯丝)和栅极(由螺旋型的金属线组成)。其丝极作为阴极。集极所量到的电流通常在pA等级。若以集极接在地电位,则丝极电压通常在30V,栅极电压通常在180~210V。除非要用电子轰击某一部分构造,像是加热栅极就需要用到将近565V的电压。通常使用的离子真空计称为巴雅-爱泊特量测计(Bayard-Alpert gauge)或B-A型真空计,它有一根细小的集极在栅极内,外部用有一开口的玻璃罩将电极封装在内。另外,也有一种热离子真空计是接插入真空腔的,这种热离子真空计我们称为Nude Gauge,它的接脚是透过在腔壁上的陶瓷板接出来的。尚未降温的热阴极真空计直接暴露于大气时将会损坏,若在低真空度的环境下将会失去其准确度。

电子从灯丝被发射到最后进入栅极前,电子在栅极周围前后运动数次。在移动的这段期间里,有一些电子和气体分子发生碰撞而产生一对电子(电子游离)和离子。这些离子的数目正比于气体分子密度乘上丝极射出的电子电流及离子跑到集极形成的离子电流。利用气体分子密度正比于压力的关系,就可借由离子电流大小去估算压力。

热离子真空计的低压极限受制于光电效应。当电子撞到栅极时会产生让集极产生光电流噪声的X射线。这个限制在旧式的热离子真空计为 10 8 {\displaystyle 10^{-8}} torr,在Bayard-Alpert gauge为 10 10 {\displaystyle 10^{-10}} torr。

相关

  • 膀胱癌膀胱癌 泛指各种出自膀胱的恶性肿瘤,也就是有异常细胞大量增殖而不受管制。膀胱是贮存尿液的中空器官,外壁主要由肌肉构成,位于下腹部。最常见的膀胱癌细胞来自膀胱内面黏膜表
  • 基本粒子粒子物理学中,基本粒子(英语:elementary particle)是组成物质最基本的单位。其内部结构未知,所以也无法确认是否由其它更基本的粒子所组成。随着物理学的不断发展,人类对物质构成
  • 羊膜囊羊膜囊是两层坚韧、薄、透明的膜,位于羊膜动物的胎盘之内。装着发育中的胚胎(后来变成胎儿),直到出生前不久为止。内层的膜是装着羊水和胚胎的羊膜。外层膜绒毛膜包着羊膜,本身是
  • 500米口径球面射电望远镜500米口径球面射电望远镜(英语:Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope,简称FAST)是中国科学院国家天文台的一座射电望远镜,焦比达0.467。FAST位于贵州省平塘县
  • 延布延布(英语:Yanbu' al Bahr,也简称Yanbu、Yambo、Yenbo,阿拉伯语:ينبع البحر‎,意为“海边的泉水”), 是红海的一大港口城市,位于沙特阿拉伯西部麦地那省,大约在吉达(24°05′
  • 原水交社宿舍群暨文化景观水交社是位于台湾台南市南区的地名,得名自日治时期在此设立的“水交社”(日本海军将官的亲睦团体),而与“水交社”一同设立的还有海军航空队宿舍,水交社地名主要指的即宿舍区一带
  • 范科尼氏综合征范康尼氏症候群(Fanconi syndrome、范科尼氏症候群、范科尼氏综合征)是一种肾脏近曲小管(Proximal convoluted tubule)的疾病, 病征在于其中的葡萄糖,氨基酸,尿酸,磷酸盐和碳酸
  • 零口站零口站是一个陇海线上的铁路车站,位于陕西省西安市临潼区零口街道,建于1934年,目前为四等站,邮政编码为710607。目前客运:办理通勤职工乘降;不办理行李、包裹托运;货运:办理整车货物
  • 安硕十年以上信用债券基金安硕十年以上信用债券基金(NYSE:CLY)是于纽约证券交易所上市的交易所交易基金,这个重点是最多投资各类债券。现时基金比重最大分类(按所占比重大小排序)工业、金融、美国市政税收
  • 复活节起义复活节起义(英语:Easter Rising,爱尔兰语:Éirí Amach na Cásca)是爱尔兰在1916年复活节周当时发生的一场武装暴动。1916年四月由爱尔兰共和派发起行动,目的在结束英国在爱尔兰