热丝极离子真空计

✍ dations ◷ 2025-07-11 12:33:28 #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

  • 滤过裂隙滤过裂隙(filtration slits),即肾脏的组成肾元之肾小体内的鲍氏囊上之足细胞的"足突"叉合彼此形成"滤过裂隙"(或裂隙孔)、且裂隙极小(约为8 nm),而带有负电荷、大分子以及带阴
  • 君士坦丁君士坦丁(阿拉伯语:قسنطينة‎,法语:Constantine)位于阿尔及利亚东北部,是君士坦丁省的首府,西距首都阿尔及尔322公里。根据2008年人口普查,它有448,374名居民,是阿尔及利亚第
  • 肝功能衰竭肝衰竭(Liver failure或Hepatic insufficiency)是一种肝脏未能正常执行其蛋白合成以及代谢功能的情况。肝衰竭分成急性与慢性两种。 近来也渐渐的发现有第三种型式慢性肝衰竭
  • 短效口服避孕药复合口服避孕药,也叫复方口服避孕药,是目前最常见的避孕药。它是一种通过服用复合雌激素和孕激素来控制生育的方法。如女性正确地根据药物说明,每日规律服用这种药,可达到避孕的
  • 胸甲骑兵胸甲骑兵(Cuirassier)是装备了胸甲、马刀和火器的骑兵,最早出现在15世纪后期的欧洲。这一兵种继承了中世纪重骑兵在战场上的地位,主要活跃在16世纪中期至20世纪初的欧洲战场上。
  • 夏威夷王国夏威夷王国是在1810年由欧胡、茂伊、莫洛凯、拉奈及夏威夷等岛屿的小型独立部落在经过一场直接且血腥的战争后所统一成立的王国。领导战争且统一夏威夷群岛的酋长,后被尊为卡
  • 波兹南事件波兹南事件(波兰语:Poznański Czerwiec),又名波兹南抗议或波兹南1956年起义是历史上第一次波兰人民对波兰人民共和国政府的大规模抗议事件。1956年6月28日要求改善工作条件的罢
  • 谢尔盖·布尔加科夫谢尔盖·尼古拉耶维奇·布尔加科夫(俄语:Серге́й Никола́евич Булга́ков 1871年7月16日-1944年7月12日)俄罗斯东正教神学家、哲学家、牧师和经济学
  • 1994年被中华人民共和国处决的死刑犯列表1994年被中华人民共和国处决的死刑犯列表,旨在列出1994年被中华人民共和国处决的死刑犯。
  • 扁豆行动扁豆行动,是1944年2月23日起苏联因车臣人和印古什人在第二次世界大战期间于北高加索叛乱进行的强制人口转移活动,由苏联内务部首脑贝利亚执行,车臣-印古什苏维埃社会主义自治共