Het principe van ionisatie Vacuum Gauge

In lagedrukgas is het aantal positieve ionen gegenereerd door de ionisatie van gasmoleculen evenredig met de druk van het gas. De ionisatie-vacuümmeter is een vacuümmeetinstrument gebaseerd op het principe dat de druk van het te meten gas evenredig is met de geïoniseerde stroom die wordt geproduceerd door ionisatie van gassen onder bepaalde omstandigheden.

Volgens de verschillende methoden van ionenproductie, wordt een vacuümmeter voor het ioniseren van het gas door een hete kathode elektronen geëmitteerd, een hete kathode ionisatie vacuümmeter genoemd, en de hete kathode ionisatiemeter bestaat uit een hete kathodemaatbuis en een meetinstrument. Het meetinstrument bestaat uit de meterbuisvoedingsbron en zendstroomregelaar, ionenstroommeetversterker. De hete kathode-ionisatiemeter maakt verbinding met het gemeten vacuümsysteem, dat een triode is met een kathode, een poort en een collector. De elektrische potentiaal van de collector is gerelateerd aan de negatieve potentiaal van de kathode, terwijl het rooster ten opzichte van de positieve potentiaal van de kathode is. Wanneer de ionisatiemeter geëlektrificeerd en verwarmd is, emitteert de kathode elektronen, die botsen met de gasmoleculen tijdens het bereiken van het rooster, wat resulteert in de ionisatie van positieve ionen en elektronen. Wanneer de emissiestroom vast is, is het aantal positieve ionen evenredig met de druk van het te testen gas. Nadat de positieve ionen zijn verzameld, wordt het positieve ion versterkt door het meetcircuit en kan de te meten vacuümgraad worden uitgelezen door de goedkeuringsmeter.

Heet kathode-ionisatiemalplaatje is vergelijkbaar met de triode-meter, zoals weergegeven in afbeelding a, die is samengesteld uit de cilindervormige plaat (ionencollector) C, het raster G en zich bevindt in het midden van het net van gloeikathodenfilamenten, samengesteld uit F, de cilindervormige plaat bevindt zich buiten het anoderooster.

Figuur b is het externe regelcircuit, de roosterpotentiaal ligt tussen +100 ~ +300 V en de plaatpotentiaal ligt tussen 0 ~ -50V. Voor het afgeven van elektronen van kathode filament F na elektrische verwarming. Omdat het anoderooster G een positieve spanning is, worden de geëmitteerde elektronen versneld, botsen de elektronen met de interne gasmoleculen, zodat de ionisatie van de gasmoleculen, hoe groter de gasdruk, hoe groter de gasdichtheid, hoe meer kans op een botsing, het resultaat van de meer positieve ionen. De positieve ionen in de negatieve spanning van de cilindrische plaat onder de actie van positieve ionen om de vorming van plaatstroom aan te trekken, hoe groter de moleculaire gasdichtheid (dwz hoe groter de druk), hoe groter de plaatstroom, integendeel is klein. De plaatstroom in het meetbereik is evenredig met de gemeten druk.

Wanneer het vacuümsysteem de atmosfeer blootstelt, absorbeert het veel gassen op het oppervlak van de glasbel van de ionisatiemeter en op het elektrodeoppervlak. In de vacuümomgeving zal het gas weer worden vrijgegeven, wat de nauwkeurigheid van de meting zal beïnvloeden. Om dit effect te elimineren, moet de meetbuis voorafgaand aan het meten worden ontgast. De ionisatiemeter maakt gebruik van de bakmethode voor ontgassen, dat wil zeggen dat de gloeidraad en het rooster respectievelijk kunnen worden geactiveerd en verwarmd, terwijl de plaatelektrode met behulp van hoogfrequente inductieverwarming of elektronenbombardement het gas vrijkomt vóór de meting. De algemene ionisatie-vacuümmeter heeft een ontgassingsfunctie, wanneer de mate van vacuüm groter is dan 1 × ^10-2 Pa, voor het ontgassen van de ionisatiemeter volgens de specificatie.