Ionizācijas vakuuma gabarīta princips

Zema spiediena gāzē pozitīvo jonu skaits, ko rada gāzu molekulu jonizācija, ir proporcionāls gāzes spiedienam. Jonizācijas vakuuma mērītājs ir vakuuma mērinstruments, kas pamatojas uz principu, ka mērāmās gāzes spiediens ir proporcionāls jonizētajai plūsmai, ko rada gāzu jonizācija noteiktos apstākļos.

Atbilstoši dažādām jonu ražošanas metodēm vakuuma gāzi, kas gāzei jonizē ar karsto katodu, izstaro elektronus, sauc par karsto katodu jonizācijas vakuuma mērītāju, un karstā katoda jonizācijas mērītājs sastāv no karstās katoda mērierīces un mērinstrumenta. Mērinstrumentu veido mērinstrumentu barošanas padeve un padeves strāvas regulators, jonu strāvas mērīšanas pastiprinātājs. Karstā katoda jonizācijas mērierīce savienojas ar izmērīto vakuuma sistēmu, kas ir triode ar katodu, vārtiem un kolektoru. Elektroenerģijas kolektora potenciāls ir atkarīgs no katoda negatīvā potenciāla, bet režģis ir salīdzinājumā ar pozitīvo katoda potenciālu. Kad jonizācijas mērierīce ir elektrificēta un uzsildīta, katode izstaro elektronus, kas saskaras ar gāzes molekulām, sasniedzot tīklu, kā rezultātā rodas pozitīvu jonu un elektronu jonizācija. Kad fiksēta emisijas strāva, pozitīvo jonu skaits ir proporcionāls pārbaudāmās gāzes spiedienam. Pēc tam, kad tiek savākti pozitīvie joni, pozitīvo joni pastiprina mērīšanas ķēde, un mērīšanas vakuuma pakāpi var nolasīt apstiprinājuma mērītājs.

Karstā katoda jonizācijas mērierīce ir līdzīga triodei, kā parādīts attēlā a, kas sastāv no cilindru formas plāksnes (jonu kolektori) C, režģa G un atrodas tīkla katoda pavedienu tīkla centrā, kas sastāv no F, cilindru formas plāksne atrodas ārpus anoda režģa.

B attēls ir ārējā vadības ķēde, režģa potenciāls ir starp +100 ~ +300 V, un plates potenciāls ir no 0 līdz -50 V. Izstarot katodu pavedienu elektronus pēc elektriskās apkures. Tā kā anoda režģis G ir pozitīvs spriegums, izstarotie elektroni tiek paātrināti, elektroni saduras ar iekšējām gāzes molekulām, tā, ka gāzu molekulas jonizējas, jo lielāks ir gāzes spiediens, jo lielāks ir gāzes blīvums, jo lielākas sadursmes iespējas, kas izriet no vairāk pozitīviem joniem. Pozitīvie joni cilindriska plāksnes negatīvajā spriegumā pozitīvo jonu iedarbībā, lai piesaistītu plākšņu strāvas veidošanos, jo lielāks ir molekulu gāzes blīvums (ti, jo lielāks spiediens), jo lielāka plākšņu strāva, gluži pretēji, ir maza. Plākšņu strāva mērījumu diapazonā ir proporcionāla izmērītajam spiedienam.

Kad vakuumsistēma pakļauj atmosfēru, tā absorbē daudzas gāzes uz jonizācijas slāņa stikla burbuļa un elektrodu virsmas virsmas. Vakuuma vidē gāze atkal tiks atbrīvota, kas ietekmēs mērījuma precizitāti. Lai novērstu šo efektu, mērīšanas caurule pirms mērīšanas jāabsorbē. Jonizācijas mērītājs izmanto degšanas tehnoloģiju, proti, kvēlspuldzi un režģi var attiecīgi aktivizēt un apsildīt, bet plākšņu elektrodu, izmantojot augstas frekvences indukcijas vai elektronu bumbas, gāze tika atbrīvota pirms mērīšanas. Vispārējā jonizācijas vakuuma mērītājam ir degazēšanas funkcija, ja vakuuma pakāpe ir lielāka par 1 × 10 ^-2 Pa, lai degazētu jonizācijas mērierīci saskaņā ar specifikāciju.