O Princípio do Medidor de Vazamento de Ionização

Em gases de baixa pressão, o número de íons positivos gerados pela ionização de moléculas de gás é proporcional à pressão do gás. O indicador de vácuo de ionização é um instrumento de medição de vácuo baseado no princípio de que a pressão do gás a ser medido é proporcional ao fluxo ionizado produzido pela ionização de gases sob certas condições.

De acordo com os diferentes métodos de produção de iões, um medidor de vácuo para ionizar o gás por um cátodo quente emite eletricamente é chamado de manómetro de ionização por cátodo quente e o medidor de ionização de cátodo quente é composto por um tubo de calibre de cátodo quente e um instrumento de medição. O instrumento de medição consiste na fonte de alimentação do tubo de medição e no regulador de corrente de transmissão, amplificador de medição de corrente iónica. O indicador de ionização de cátodo quente se conecta com o sistema de vácuo medido, que é um triodo com um cátodo, um portão e um coletor. O potencial elétrico do coletor é relativo ao potencial negativo do cátodo, enquanto a grade é relativa ao potencial positivo do cátodo. Quando o medidor de ionização é eletrificado e aquecido, o cátodo emite elétrons, que colidem com as moléculas de gás no processo de alcançar a grade, resultando na ionização de íons positivos e elétrons. Quando a corrente de emissão é fixa, o número de íons positivos é proporcional à pressão do gás sob teste. Depois que os íons positivos são coletados, o íon positivo é amplificado pelo circuito de medição e o grau de vácuo a ser medido pode ser lido pelo medidor de aprovação.

O indicador de ionização por cátodo quente é semelhante ao indicador de triodo, como mostrado na figura a, que é composta pela placa em forma de cilindro (coletor de íons) C, a grade G e localizada no centro da rede de filamentos de cátodo de rede composta de F, o A placa em forma de cilindro está fora da grade de ânodo.

A figura b é o circuito de controle externo, o potencial da grade está entre +100 ~ +300 V e o potencial da placa está entre 0 ~ -50V. Para emitir elétrons do filamento de cátodo F após aquecimento elétrico. À medida que a grade de ânodo G é uma tensão positiva, os elétrons emitidos são acelerados, os elétrons colidem com as moléculas internas de gás, de modo que a ionização das moléculas de gás, quanto maior a pressão do gás, maior a densidade do gás, mais oportunidades de colisão, o resultado dos íons mais positivos. Os íons positivos na tensão negativa da placa cilíndrica sob a ação de íons positivos para atrair a formação da corrente da placa, quanto maior a densidade do gás molecular (ou seja, maior a pressão), maior a corrente da placa, ao contrário, é pequena. A corrente da placa na faixa de medição é proporcional à pressão medida.

Quando o sistema de vácuo expõe a atmosfera, ele absorverá muitos gases na superfície da bolha de vidro do indicador de ionização e da superfície do eletrodo. No ambiente de vácuo, o gás será liberado novamente, o que afetará a precisão da medição. Para eliminar este efeito, o tubo de calibração deve ser desgaseificado antes da medição. O medidor de ionização usa o método de cozimento para desgaseificação, ou seja, o filamento e a grade podem ser energizados e aquecidos, respectivamente, enquanto o eletrodo de placa usando aquecimento por indução de alta freqüência ou bombardeio eletrônico, o gás foi liberado antes da medição. O indicador de vácuo de ionização geral possui uma função de desgasificação, quando o grau de vácuo é superior a 1 × 10 ^-2 Pa, para desgaseificar o indicador de ionização de acordo com a especificação.