熱陰極電離真空計的工作原理

熱陰極電離真空計主要由電離規(guī)管和測量線路兩部分組成，如圖8-17所示。

規(guī)管接被測真空系統(tǒng)，其內(nèi)有三組主要電極，即陰極F、陽極A和收集極C。在陰極F由其電源E：供電加熱而發(fā)射電子的條件下，該被發(fā)射的電子在陽極A的電位UA作用下，加速飛行并獲得能量。當高速電子與氣體分子相碰撞時，使其電離產(chǎn)生正離子和二次電子，正離子被電位

Uc的收集極接收而構(gòu)成正離子流I:，并由電表指示。陰極發(fā)射電子和二次電子被陽極接收，構(gòu)成陽極電子流I。，并由電表指示。

當陰極發(fā)射的電子流遠大于二次電子流時，正離子流I：值與規(guī)管參數(shù)、氣體種類有關(guān)，與氣體密度n（或壓力p）及陰極發(fā)射電子流

I.成正比。故有（8-6）

式中，I：為正離子流；p為氣體壓力；1.為陰極發(fā)射電流；k為規(guī)管常數(shù)，由真空校準獲得。

因此，在規(guī)管固定和已知陰極發(fā)射電流I.的條件下，可用正離子流I表征氣體壓力p。

普通型熱陰極電離真空計的測量上限為0.1Pa，高于此壓力，離子流與氣體壓力之間的關(guān)系就嚴重偏離線性，為此開發(fā)出一種擴展測壁上限的高壓力熱陰極電離真空計。

高壓力熱陰極電離真空計的工作原理與普通型的相同。其規(guī)管的主要改進是采用了抗氧化陰極和控制了二次電子流。因此，其測量上限可達102Pa，國產(chǎn)的高壓力熱陰極電離真空規(guī)管有兩種型號，即DL-5型和DL-8型。