Zasada pomiaru jonizacji

W gazach o niskim ciśnieniu liczba jonów dodatnich generowanych przez jonizację cząsteczek gazu jest proporcjonalna do ciśnienia gazu. Wskaźnik próżni jonizacyjnej jest próżniowym przyrządem pomiarowym opartym na zasadzie, że ciśnienie mierzonego gazu jest proporcjonalne do zjonizowanego przepływu wytwarzanego przez jonizację gazów w pewnych warunkach.

Zgodnie z różnymi metodami wytwarzania jonów próżniomierz do jonizacji gazu przez gorącą katodę, która emituje elektrony, jest nazywany gorącym jonizacyjnym miernikiem próżniowym katody, a gorąca jonizator katoda składa się z gorącej lampy pomiarowej katody i przyrządu pomiarowego. Przyrząd pomiarowy składa się z zasilacza lampowego miernika i regulatora prądu transmisji, wzmacniacza pomiaru prądu jonowego. Wskaźnik jonizacji gorącej katody łączy się ze zmierzonym układem próżni, którym jest trioda z katodą, bramą i kolektorem. Potencjał elektryczny kolektora jest zależny od ujemnego potencjału katody, podczas gdy siatka jest zależna od potencjału dodatniego katody. Gdy miernik jonizacji jest naelektryzowany i ogrzewany, katoda emituje elektrony, które zderzają się z cząsteczkami gazu w procesie docierania do siatki, co powoduje jonizację dodatnich jonów i elektronów. Gdy prąd emisji jest stały, liczba dodatnich jonów jest proporcjonalna do ciśnienia badanego gazu. Po zebraniu jonów dodatnich jon dodatni jest wzmacniany przez obwód pomiarowy, a zmierzony stopień podciśnienia może być odczytany przez miernik homologacji.

Miernik jonizacji gorącej katody jest podobny do miernika triody, jak pokazano na rysunku a, który składa się z płytki w kształcie walca (kolektor jonowy) C, kratki G i umieszczonej w środku siatki filamentowej sieci katodowej złożonej z F, płyta w kształcie walca znajduje się poza siatką anodową.

Rysunek b jest zewnętrznym obwodem sterującym, potencjał siatki mieści się w zakresie +100 ~ +300 V, a potencjał płytki wynosi od 0 ~ 50V. Emitować elektrony z żarnika katodowego F po ogrzewaniu elektrycznym. Ponieważ siatka anodowa G jest dodatnim napięciem, emitowane elektrony są przyspieszane, elektrony zderzają się z wewnętrznymi cząsteczkami gazu, tak że jonizacja cząsteczek gazu, im większe ciśnienie gazu, tym większa gęstość gazu, tym więcej możliwości kolizji, powstały z bardziej pozytywnych jonów. Jony dodatnie w cylindrycznym ujemnym napięciu płytki pod działaniem jonów dodatnich w celu przyciągnięcia tworzenia prądu płytkowego, im większa jest gęstość gazu cząsteczkowego (tj. Im wyższe ciśnienie), tym większy prąd płyty, przeciwnie, jest mały. Prąd płytki w zakresie pomiarowym jest proporcjonalny do zmierzonego ciśnienia.

Kiedy system próżniowy eksponuje atmosferę, pochłonie on dużo gazów na powierzchni szklanej bańki jonizacyjnej i powierzchni elektrody. W środowisku próżni gaz zostanie ponownie uwolniony, co wpłynie na dokładność pomiaru. Aby wyeliminować ten efekt, rurkę pomiarową należy odgazować przed pomiarem. Wskaźnik jonizacji wykorzystuje metodę wypalania do odgazowania, tzn. Żarnik i siatka mogą być odpowiednio zasilane i podgrzewane, podczas gdy elektroda płytkowa wykorzystuje nagrzewanie indukcyjne o wysokiej częstotliwości lub bombardowanie elektronami, gaz został uwolniony przed pomiarem. Ogólny próżniowy wskaźnik jonizacji ma funkcję odgazowywania, gdy stopień próżni jest większy niż 1 × 10 ^-2 Pa, do odgazowywania miernika jonizacji zgodnie ze specyfikacją.