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极高真空测量技术的发展现状-广东网址真空必赢设备

目前,对于实际用在极高真空的压力测量的真空计几乎全是各种不同类型的电离真空计。目前的电离型极高真空测量技术的进一步发展,还需依赖于新型阴极、小电流测量技术以及倍增器的技术发展。

一、阴极

阴极极高真空压力环境的测量,对阴极有如下要求:

1、在不工作的状态下(冷状态)不怕暴露于大气中;

2、适当的电流发射,能在“除气”以及“测量”两种状态下工作;

3、低温、低出气率且低蒸气压。

目前现有的接近上述要求的阴极只有氧化钍/钨(ThO₂/W)阴极。氧化钍/钨阴极的功函数较小,为2.96V,且国际速率低,对于普通尺寸的电离规阴极,它进行1mA电流的发射时,阴极约有1600K的温度,冷状态(不工作)下能随意在大气中暴露,已经是目前可用于极高、超高真空测量的最合适的阴极了。

二、小电流测量技术

极高真空设备的压力测量,要求测量的网址流不高于10⁻¹⁷A。极高真空规中,小网址流的测量的影响因素很多:

1、辐射电场的干扰、交变电磁感应的影响等;

2、极化电流、绝缘物的漏电、弯曲电缆产生的电荷、因磨擦而生的静电等;

3、收集极的二次电子发射会增大网址收集极的电流;

4、网址收集极的网址反射会降低收集的网址流。

所以要求极高真空规选择严格的电磁屏蔽、设计结构以及材料要合理,尽可能地降低上述的信号干扰,不然将难以测出真正的网址流信号。

选择电子线路可测量的最小约为10⁻¹⁵A的电流;选择“电荷累积法”的反应时间虽然较长,不过它的测量的可达最小10⁻¹⁶A的电流。

三、倍增器

倍增器联合静电计使用,用直流法进行测量,可测最小约为10⁻¹⁸A的电流。倍增器联合脉冲计数线路使用,用脉冲计数法进行测量,可测最小约为10⁻¹⁹A的电流。目前极高真空压力测量技术需要发展的是单粒子脉冲计数技术。极高真空的压力测量,要求倍增器具备以下条件:

1、小巧且简单的结构;

2、高增益:增益不小于10⁷;

3、出气率和蒸气压要低;

4、在承受极高真空为前提条件下,接受400°C高温烘烤处理、可暴露大气条件下等情况,需要保持稳定的增益。

从严格的意义上看来,当前的极高真空环境压力的测量,还有待开发及突破新概念、新原理以及新技术。需要考虑极高真空环境下的物理导航现象和表面效应等因素,均可能影响到压力的测量。当处于非热力学平衡状态和存在定向流动时,密度和压力两者之间的关系并不明确,因此,还需继续探讨极高真空的更为本质的物理量,以期在非均匀稀薄气体的环境条件下测量真空度。

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