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冷阴极真空计

冷阴极真空计
冷阴极真空计是一种常用的真空度测量设备,广泛应用于科研、制造和工业领域。

它的工作原理是利用阴极发射电子在真空中运动时,电子与气体原子或分子碰撞,使气体原子或分子离子化,形成正离子,正离子在电极间经过加速、聚焦、偏转等处理,到达阳极,从而产生电流,用以计算真空度。

下面将介绍冷阴极真空计的基本结构、工作原理和应用。

基本结构
冷阴极真空计由阴极、阳极、网格、聚焦极、偏转极等组成。

其中阴极是产生
高电场强度的极,通常采用大电流(10-50mA)、低电压(40-60V)的电子源,
以石英、钨等材料制成。

阴极的朝向很重要,在计量区域中,一般采用感应光源或暗阴极产生电子;在试漏区,采用强流电子源。

阳极一般采用金属板,其结构形式有旋转、振动、加热等多种类型。

网格是用来筛选不同电离态的离子和电子的,是保持正常测量状态重要的部分。

聚焦极和偏转极用于使电子流、离子流和中性分子束集中,然后由该结构引导偏转并定向到阳极,以产生电流。

工作原理
在冷阴极真空计内部,电子源为阴极,在激活电子源之前,需要先将真空度提
高到一定程度,然后通过调节阳极电压、网格电压和阴极电压,使电子穿透网格,被强烈的电场加速,并继续穿透后面的介质,将气体分子离子化,在引入的闪烁体中发光,光强取决于离子数,在阳极电势的加速作用下,电离气体离子运动到阳极,产生光电子发射,被电子倍增器增强,转化为电流信号,从而测量真空度。

应用
冷阴极真空计的应用范围非常广泛。

实验室中常用于研究气体流动、气体化学
反应、太阳辐射测量、空气污染监测等领域。

在工业生产中,它常被用于材料处理、半导体制造和真空设备生产中。

总之,冷阴极真空计是一种很重要的真空度测量设备,在科学研究和工业生产
中都具有重要的应用价值。

只有深入了解其结构和工作原理,才能更好地发挥其功能,为相关研究和生产提供有益的指导。

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