热阴极电离真空计问答

热阴极电离真空计问答王逊（北京大学无线电电子学系）ＡｎｓｗｅｒｓａｎｄＱｕｅｓｔｉｏｎｓｏｎＨｏｔ－ｃａｔｈｏｄｅＶａｃｕｕｍＩｏｎｉｚａｔｉｏｎＧａｕｇｅ￥ＷａｎｇＸｕｎ（Ｄｅｐ．ｏｆＲａｄｉｏａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅ...     

电离真空计校准中的数据处理

本文介绍了一种在电离真空计校准中进行数据处理的新方法,可明显减小示值相对误差,提高电离真空计示值的准确性,使得实际工作中测量结果更接近真实值.     

电离真空计用作真空保护系统传感器的响应时间的研究

介绍了以GH07X热阴极电离超高真空计为核心的双重真空保护模块的设计和应用。实验结果表明,GH07X对真空系统压力突变的快速报警响应时间可小于200μs,慢速报警响应时间小于100ms。实验数据还表明,快速报警响应时间与气体分子浓度和真空计规管灯丝的发射电流密切相关。分析比较了溅射离子泵、冷阴极电离超高真空计、热阴极电离超高真空计等作为真空保护传感器的不同电子学设计。与国内外报道的其它光束线真空保护模块设计相比,GH07X真空计独有的双重真空保护模块设计,使得光束线真空保护控制系统响应更快、更可靠。     

放射性电离真空计的校准方法

主要介绍了放射性电离真空计结构、工作原理及放射性电离真空计的校准方法和校准装置,并对校准数据进行了处理。放射性电离真空计修正因子采用阿伦方差进行不确定度评定,可以提高校准的准确度,确保卫星、火箭发射的安全。     

电离真空计测量结果的不确定度评定

依据JJG45-1999《比对法校准真空计校准规程》,使用真空计量装置对ZDK-I型真空计进行示值误差测量,并对测量结果不确定度进行了分析评定,给出测量结果不确定度的报告。     

热阴极电离真空计相对灵敏度数值计算与实验研究

电离真空计广泛应用于超高真空测量,是目前唯一实际可行的超高真空测量仪器。针对不同气体环境,真空规管的电离截面不同且对测量灵敏度产生显著影响,本文基于BEB电子碰撞电离截面模型和数值仿真算法,精确计算了真空规管电离区域内不同气体的电离截面,并实测了真空规管灵敏度变化特征。结果表明,在10^-8-10^-5 Pa压力范围内,Kr、Ar、CH₄、CO₂、He气体在真空规管中的相对灵敏度分布偏差最大仅为4.78%,不同气体的实测相对灵敏度分别为2.01、1.46、1.66、1.45、0.198。数值计算结果与实验结果具有良好一致性。     

几种热阴极电离真空计电参数校准及分析

通过真空比对标准装置及电参数测量系统,对目前较为常用的ZJ-27,ZJ-12,ZJ-10,ZJ-2等四种热阴极电离真空计进行电参数校准。通过对实验数据的分析,验证了该套装置及方法校准热阴极电离真空计电参数的可行性。     

碳纳米管阴极电离真空计研制及其性能研究

碳纳米管阴极电离真空计在超高/极高真空测量中具有广阔应用前景,基于碳纳米管阴极研制了测量范围10^-9~10^-4 Pa的电离真空计,真空规管包括了碳纳米管阴极、门极、阳极、反射极和收集极,电路控制系统由高压电源、微弱离子流测量和控制电路组成。实验研究结果表明,不锈钢衬底上直接生长制备的碳纳米管阴极性能良好,开启场强和阈值场强分别为1.9 V/µm和3.9 V/µm,当阳极电流为42 µA时,碳纳米管阴极电离真空计本底干扰可降低到1.81×10^-9 Pa。     

电离真空计现场校准的测量不确定度评定

依据JJF1062-1999《电离真空计校准规范》,结合现场校准的实际工作情况,对测得的量值进行不确定度评定,建立包含黑箱模型的测量模型,分析计量标准、校准装置、被校仪器及环境条件四个方面的影响量,分别采用不确定度的A类评定和B类评定方法进行计算,合成标准不确定度分量合成,计算得到扩展不确定度。     

冷阴极电离真空计校准方法研究

主要介绍了冷阴极电离真空计结构、工作原理及冷阴极电离真空计的校准方法和校准装置,并对校准数据进行了处理.由于冷阴极电离真空计为非线性真空计,通过比较,校准结果采用了校准曲线的方式,可提高校准的准确度,减小校准不确定度,保证真空测量的可靠性.     

电离真空计用作真空保护系统传感器的响应时间的研究

介绍了以GH07X热阴极电离超高真空计为核心的双重真空保护模块的设计和应用.实验结果表明,GH07X对真空系统压力突变的快速报警响应时间可小于200μs,慢速报警响应时间小于100ms.实验数据还表明,快速报警响应时间与气体分子浓度和真空计规管灯丝的发射电流密切相关.分析比较了溅射离子泵、冷阴极电离超高真空计、热阴极电离超高真空计等作为真空保护传感器的不同电子学设计.与国内外报道的其它光束线真空保护模块设计相比,GH07X真空计独有的双重真空保护模块设计,使得光束线真空保护控制系统响应更快、更可靠.     

DL-6A型电阻真空计的误差

本文介绍DL-6A型电阻真空计的误差。DL-6A型电阻真空计测量范围是10-1~105 Pa,在10~5×103 Pa,误差为10%,在小于10 Pa和大于5×103 Pa误差为35%。     

一种新型的电离计用稳发射电路

本文叙述了一种电离计用新型稳发射电路。电路简单、可靠而稳定。文中 用曲线表示了实验结果。这些优点是电路设计中具有一个新设计思想而获得的，这种新 思想就是以电流为基点设计晶体管电路。晶体管是电流控制器件，新设计思想使晶体管 最大限度地发挥了功能。     

基于电路模拟的热阴极电离真空计电参数校准装置及方法

传统热阴极电离真空计的电参数校准中,必须将热阴极电离真空规与热阴极电离真空计连接并为其提供高真空环境,且校准周期普遍较长。针对该问题,提出一种等效模拟热阴极电离真空规的方法,研制了新型热阴极电离真空计电参数校准装置。该装置可单独对热阴极电离真空计的阴极电压、栅极电压、发射电流等电参数进行自动化校准,适用于无配套热阴极电离真空规情况下的校准和现场校准。解决了传统热阴极电离真空计电参数校准装置存在的问题,并为使用其他热阴极电离源真空仪器的调试提供了新思路。     

热阴极电离真空计电参数校准装置电流源设计与仿真分析

针对热阴极电离真空计电参数校准装置中电流源设计的关键技术, 本文提出一种用于真空计电参数校准的内置单运放电流源及其非理想化低频等效模型, 并通过PSPICE仿真对电路性能进行分析。装置适用于100 MΩ~100 GΩ负载条件, 负载为1 GΩ时输出电流相对变化率为0.3×10^-6。解决了当前热阴极电离真空计电参数校准装置电流源不适用于低位离子流采样的超高电离真空计的问题, 达到校准不同型号热阴极电离真空计离子流放大器的效果, 为电参数校准装置的研制提供理论依据及参考。     

基于碳纳米管电子源的高稳定电离真空计的性能研究（英文）

文章将碳纳米管电子源应用于高稳定电离真空计,通过结构和电参数优化,研制了样机,并开展了样机计量特性的实验研究,研究结果表明,新型电离规在6.87×10^-6 Pa～6.45×10^-5 Pa的压力范围内,灵敏度在0.200 Pa^-1～0.245 Pa^-1的范围内波动,与仿真灵敏度0.250 Pa^-1的偏差最大为20%,灵敏度波动小于5.96%,证明该结构设计合理,有望应用于超高真空校准及精确测量领域。     

基于碳纳米管电子源的计量级电离真空计数值模拟研究

通过控制电离区域内的电子轨迹和电子能量,能够使计量级电离真空计实现高稳定的超高真空测量。设计了一种基于碳纳米管（CNT）电子源的计量级电离真空计,构建了物理模型,模拟计算了电子透过率、电子传输效率和灵敏度等关键参数,并分析了不同的电子发射分布、电极电压和制造安装公差对灵敏度稳定性等关键参数的影响。该真空计的理论计算灵敏度为0.251 7 Pa^-1,标准偏差为7.753 8×10^-5 Pa^-1。     

用电桥校准电离真空计的离子流放大器

采用电桥线路校准电离真空计的离子流放大器，不必考虑离子流放大器的输入电阻，即可解决１０－１２～１０－４Ａ的小电流测量问题．     

热阴极电离真空计的误差

电离真空计规管及其控制单元。都有各自的各项误差。本文讨论作为电离计整体的误差与各项误差的关系。 电离计的压强读数可用下述公式表达;式中:i+──为收集极离子流; i──为发射电流; k──为规管系数. 白误差传递公式(1)可得到压强的示值 (相对)误差Ep的表达式: E2=E2H+E2I+E2i-(2)式中Ek、Ei+和Ei-分别为规管系数,离子流和发射电流的相对误差。下面分别讨论这三项误差。 1.规管系数的误差 规管测量的对象往往含有氧气、水蒸汽或其它污染性气体,电极及玻壳往往受到氧化或污染。这样规管系数在寿命过程中会逐渐变化。使用后的规管比…