Penning真空計(jì)是利用真地面的尖端放電景象,測量中高真空畛域的溫度表,測量性穩(wěn)固,耐用性久為其特點(diǎn)。
Penning真空計(jì)結(jié)構(gòu)原理
Penning真空計(jì)利用Penning尖端放電景象。正常而言,冷負(fù)極放出的電子比熱負(fù)極少。復(fù)雜在陰陽兩極間加電壓,那末壓力低于0.1Pa則不會(huì)延續(xù)尖端放電。為了增多電子航行間隔,從內(nèi)部加磁場,那樣可使在更低的壓力下也可尖端放電。
檢測部如圖所示,重要結(jié)構(gòu)為圓筒形(或園環(huán)形)陽極。圓板狀的負(fù)極和永遠(yuǎn)磁石形成。磁力線和電極的核心軸平行設(shè)置。陽極電壓2~3kV,磁場強(qiáng)度約1000G。
從負(fù)極放出的電子受洛侖茲力而做電鉆靜止。同聲,軸位置的空間電壓如圖C所示。電子被掌握在勢井內(nèi),于兩側(cè)的負(fù)極之間做往返靜止。理論上的電子靜止要比這種估算簡單得多。然而,電鉆靜止和往返靜止使得電子的航行間隔大幅度豐富。電子最終會(huì)被陽極捉拿,然而在被捉拿之前屢次和氣體分子碰撞,在兩負(fù)極之間產(chǎn)生等離子體體狀態(tài)。等離子體體中的電子和陽極放出的電子一樣會(huì)做電鉆靜止和往返靜止,但離子所以品質(zhì)較大,電鉆靜止半徑較大,而且在高電位空間產(chǎn)生,臨時(shí)工夫內(nèi)被負(fù)極捉拿。
Penning尖端放電可在0.1Pa的壓力下產(chǎn)生。假如電子的單位和氣體壓力無干,在負(fù)極被捉拿到的離子單位(單位工夫產(chǎn)生水解的位數(shù)=直流電),則與壓力及氣體分子的水解斷面積成反比例。那末曉得離子直流電和壓力的對(duì)比系數(shù),則可曉得壓力值。水解斷面積依氣體分子而變遷,對(duì)比系數(shù)也會(huì)因氣體分子而變。商場上的真空計(jì)正常以干澀大氣或氮?dú)鉃橐?guī)范測出對(duì)比系數(shù)。
Penning真空計(jì)特色用處
Penning真空計(jì)測量性能穩(wěn)固,可測量高真空畛域的直流電。所以是冷負(fù)極形式,無須擔(dān)憂電極的燒損問題。缺欠是尖端放電穩(wěn)固性有定然有余。另外從負(fù)極放出的電子量受名義凈化莫須有重大。
依據(jù)之上特點(diǎn),此真空計(jì)適宜不想頻繁更替真空計(jì)的高真空畛域設(shè)施上,同聲所以此真空計(jì)自身有較強(qiáng)的磁場,要思忖其裝置在設(shè)施上的地位。讓真地面的殘留氣體水解,經(jīng)過測量水解生成的離子或電子的直流電而得出氣體的壓力,這種真空計(jì)被稱為水解真空計(jì)。水解真空計(jì)讓有多少十eV的電子碰撞氣體分子使其水解。電子的產(chǎn)生形式有兩種:一種是加熱非金屬絲放出熱電子(熱負(fù)極),另一種形式是利用等離子體體(冷負(fù)極)。Penning真空計(jì)是冷負(fù)極水解真空計(jì)的一種。
羅茨水環(huán)真空機(jī)組、羅茨旋片真空機(jī)組
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