热阴极电离真空计的工作原理及组成

热阴极电离真空计的工作原理

热阴极电离真空计主要由电离规管和测量线路两部分组成，如图8-17所示。

规管接被测真空系统，其内有三组主要电极，即阴极F、阳极A和收集极C。在阴极F由其电源E：供电加热而发射电子的条件下，该被发射的电子在阳极A的电位UA作用下，加速飞行并获得能量。当高速电子与气体分子相碰撞时，使其电离产生正离子和二次电子，正离子被电位

Uc的收集极接收而构成正离子流I:，并由电表指示。阴极发射电子和二次电子被阳极接收，构成阳极电子流I。，并由电表指示。

当阴极发射的电子流远大于二次电子流时，正离子流I：值与规管参数、气体种类有关，与气体密度n（或压力p）及阴极发射电子流

I.成正比。故有（8-6）

式中，I：为正离子流；p为气体压力；1.为阴极发射电流；k为规管常数，由真空校准获得。

因此，在规管固定和已知阴极发射电流I.的条件下，可用正离子流I表征气体压力p。

普通型热阴极电离真空计的测量上限为0.1Pa，高于此压力，离子流与气体压力之间的关系就严重偏离线性，为此开发出一种扩展测壁上限的高压力热阴极电离真空计。

高压力热阴极电离真空计的工作原理与普通型的相同。其规管的主要改进是采用了抗氧化阴极和控制了二次电子流。因此，其测量上限可达102Pa，国产的高压力热阴极电离真空规管有两种型号，即DL-5型和DL-8型。