真空度测试仪的研制与应用
2026年05月17日 18:53:10
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真空度测试仪的主要作用是,根据磁控放电的方法测量真空泡内离子电流,以此量测量泡内真空度,并可用于评定真空泡使用寿命。该测试仪既可用于真空泡出厂检测流水线,也可单独进行测量。
基本工作原理
磁控放电法测试真空度的基本原理如下:将真空泡两触头拉开一定的开距,并置于通有大电流的螺线管内,在两触头间施加高压脉冲,从而在真空泡内产生高压电场和轴向脉冲磁场。这样,在脉冲强磁场和强电场的作用下,真空泡中的电子作螺旋运动,并与残余气体分子发生碰撞产生电离,生成的离子电流与残余气体密度即真空度近似成比例关系。
研制的测试仪可用于测量泄漏电流、全电流和离子电流3个电流值。
(1)泄漏电流。将真空泡动静触头拉开一定的间距,并加高压直流脉冲电压,则会在两触头间、触头和屏蔽罩间产生强电场。根据场致发射理论,阴极和屏蔽罩表面会发射出电子,向阳极运动,形成电流,即泄漏电流。由于电子的自由行程远远大于两触头间距,电子几乎不与真空泡内残余气体分子发生碰撞,所以泄漏电流不能正确反应真空泡的真空度。
(2)全电流。为了使泄漏电流的电子能够与残余气体分子发生碰撞,目前常用的方法是在轴向上加一较强的磁场,使得场致发射的电子在电场和磁场的共同作用下发生螺旋运动,这加大了电子运动的行程及与残余气体分子发生碰撞的概率。当电子与残余气体分子发生碰撞后会产生电离现象,并形成稳定的自持放电,这时测量出的电流值为全电流值。
(3)离子电流。全电流的测量值包括了阴极和屏蔽罩发射的泄漏电流,以及残余气体被碰撞后产生电离的离子电流。为了准确测量真空泡内的真空度,还得从全电流中减掉泄漏电流值,得到的才是真正反映真空泡真空度的离子电流值。真空泡使用寿命评定原理:真空泡随着正常使用时间的增长,内部真空度也呈线性增加。通过测定两个间隔时间比较恰当时的真空度,就可确定其变化率,从而确定使用过任意时间后真空泡真空度的大小。
主题词： 真空度测试仪 工作原理
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