轴向式热磁控抑制电离真空规

本文提出一种在轴向式热磁控电离真空规的基础上发展的热磁控抑制电离真空规。它主要在前者的收集极前增设了一个很小的抑制极。由于其对离子收集极的残余光电流的抑制作用,在发射电流为10~(-6)A、抑制电压为-500V和工作磁场为3000e时,其最低可测压强至少可达≤10~(-14)Pa。与Visser在Lafferty的热磁控规基础上提出的热磁控抑制规相比‘它除了Px外‘还具有灵敏度高、金属电极面小、结构简单、除气容易以及采用低温工作阴极等特点。它在无磁场时线性测量上限为1.33×10~(-2)Pa(发射电流为1×10~(-3)A)。     

DL-8型(日本WIK)高压强电离真空规的一些特性

本文给出了DL-8型(日本WIK)高压强电离规的一些特性的实验数据:包括灵敏度零散,灵敏度与发射电流的关系,电极去气功率的选定,离子收集极引线接头安置屏蔽套的问题,测量低于1.33×10~(-4)帕(1×10~(-6)托)的可能性,以及测量一些气体和蒸汽的相对灵敏度等,与配合DL-8型控制电源(日本GI-KUO型)的结构性能。     

一种新型的轴向式超高真空自调制规

本文提出一种在轴向发射式电离机构基础上发展成的新型自调式超高真空电离规。它是采用自调制技术改变离子收集效率来消除剩余光电流的。它较短收集极BA式自调制规具有灵敏度高(11托~(-1)),零散性小等特点。本文给出了规管在两种不同离子收集效率工作状态下的实验结果和加速极的电子流分布情况。该规管结构简单,测量上限为5×10~(-4)托。在无调制情况下软X射线光电流本底为1.5×10~(-11)托。在自调制工作条件下其可测下限约为2×10~(-12)托。     

DL-8型高压强电离规测量氩、氢、氖和氦等气体压强的相对灵敏度

在溅射或蒸镀半导体薄膜、冶金精炼、气体激光管的制造等所应用的真空系统中,都需要首先抽到约10~(-4)帕(约10~(-6)托)的高真空,然后引入氩、氮、氢、氦或氖等纯气体到10~(-1) -10~2帕(约l0~(-3)—1托)的高压范围,某些场合还要求所充气体的压强测量值有一定的精度。全量程为1.33×10~(-4)-1.33×1O~2帕(1×10~(-6)-1托,测氮压值)的DL-8型高-压强电离真空规(以下简称DL-8规)能够满足这些需要。由于DL-8规的电极结构和工作电参量与其它类型的电离规不同,其测量氩、氢、氖和氦等气体压强相对于     

多功能真空校准装置

为满足航天器热试验常用真空计及标准漏孔的校准需要,研制了多功能真空校准装置。该装置可用于进行热偶真空计、压阻规、电容薄膜真空规、潘宁规、热阴极电离规等真空测量传感器的校准,同时也可以用于渗透型真空漏孔的校准。装置选用静态比对法、动态比对法、质谱比对法设计建成,真空校准范围为1.33×10~5Pa~1×10~(-4)Pa,真空漏孔校准范围为5×10~(-5)~5×10~(-9)Pa·m~3/s,装置智能化水平高,操作简便,适合真空规管的批量校准。     

可用于航天运载上的微型中真空电离规

航天器液体燃料管道绝热夹层的真空测理由于空间位置、重量和高可靠性的特殊要求,工业用真空计使用受到限制。研制的微型中真空电离规可以解决这类测量问题。并为低温容器绝热夹层的真空度测量提供一种较理想的真空压力传感器。这种规尺寸为Φ20×40毫米,全金属结构,总质量小于30克。在100~(-5)×10~(-4)帕有较好的线性。本规在10帕以上K=2.25×10~(-3)帕~(-1)。10帕以下压力时K=7.5×10~(-3)帕~(-1)。此规为斜口设计,即利于直接焊接外,更利于采用DN16CF法兰,为通用设备上的应用提供了较方便的接口,微型规用于低温大型液氧、液氢槽车绝热夹层中的真空测量是十分适宜的,频繁和长期地运输颠簸都不会过大地影响规管性能,可以保证测试结果的可信性。     

一种新型的分离规

以数值计算和实验分析的方法.对分离规中带电粒子的运动情况及规管工作特性进行了细微的研究.提出了圆台形栅极和柱形反射极结构的新型分离规.并对该分离规中的电子和离子轨迹进行了数值分析.对它的电离效率.引出效率和收集效率.以及光电流本底作了理论分析和实验研究.该规具有较为理想的电子和离子运动轨迹.其灵敏度达～20×10~(-2)帕~(-1).用深度调制技术勘得的或同普通 BA 规比较估算的 X 射线光电流本底均小于1.3×10~(-11)帕(等效氮压)。     

超高真空分离规的研究

本文介绍我们研制的超高真空分离规的初步结果。给出分离规的结构、工作状态、压强范围和灵敏度。在全压强范围,分别利用大圆筒电离计、BA计和分离规进行对比,说明分离规的读数是可靠的,发现分离规在高压强时收集极电流有饱和现象并加以说明,发现BA计在10~(-8)托(空气)量程就已出现电子诱导栅极离子解吸现象。在0.3×10~(-11)托的极限真空下,改变栅灯电压测收集极电流,用对数直线外延法确定分离规的x射线光电流本底,它为1×10~(-12)托,讨论了这种方法的可行性。最后提出进一步提高分离规灵敏度的一种措施。     

球形结构的电子振荡微电离计

基于Mcilraith型带电粒子振荡器的工作原理,本文提出了一种球形结构的微型电离计的设计方案,并探讨了结构的可行性。作者初步进行了结构设计和性能的模拟试验。其结果,在阳极电压V_4=600伏,球电压V_3=10伏,灯丝偏压V_K=43.5伏下,规管灵敏度K=850托。在已测定的压强P=1×10~(-5)～5×10~(-5)托和I_e=1～12微安范围內,离子流I_i与压强P,以及I_i与I_e特性均是线性的。对x射线光电流和阳极表面脱附离子的影响也作了量测,相应的压强下限约为3×10~(-11)托。由于阳极环尺寸小,电压低,这个值主要为x射线光电流的本底值。由于发射电流很小,便于采用冷阴极发射,从而减少了灯丝的吸放气效应。     

利用离子交换改性法提高分子筛在低压下的吸附量和吸附速率

自从沸石分子筛问世以来,由于其独特的结构,在气体和液体的分离、净化、干燥、环保等方面取得了广泛的应用。特别是由于分子筛的微孔中存在着强大的吸附力场,使其在真空情况下,对气体仍具有较大的吸附量,已在低温吸附泵中得到广泛的应用。近年来在各种电真空器件的应用中,亦取得明显的效果,日益受到重视。六十年代中期,已有学者对分子筛在低压下对空气及其主要成份如N_2,O_2、Ar等非极性分子的吸附性能进行了研究。首先测定了在1×10~(-2)～5000帕压强下,在液氮温度时,A、X型分子筛对N_2、Ar等的吸附等温线。结果表明5A、13X分子筛有明显的吸附能力,并且对N_2的吸附能力显著大于Ar。等测定了在1×10~(-3)～10帕的压强下,液氮温度时,A、X型分子筛对空气的吸附等温线也有类似的结果。本文提供了能在1.0×10(-2)～1.0×10~(-5)帕高真空范围内测量分子筛的吸附量和吸附速率的实验方法。这就是真空定容法和高真空定压法,分别测定吸附量和吸附速率。这两个方法比较合理地解决了国产分子筛的吸气速率的测试。本文比较了5A,13X,M型和ZSM—5型四种分子筛在不同平衡压强下对氮气的吸附量,发现5A,13X在1.33×10~(-3)～1.33×10~(-2)帕范围内吸附量较大,但在1.33×10~(-4)～1.33×10~(-3)帕范围内不理想,不能将它用在真空器件中。而把这几种分子筛用离子交换法进行改性后,M型分子筛交换Ca~( )离子后,在1.33×10~(-4)～1.33×10~(-2)帕范围内吸附量明显上升,在1.33×10~(-3)～1.33×10~(-2)帕范围内吸附量也和13X差不多。而且测量出交换了Ca~( )离子的M型分子筛在较高真空度时对空气吸附速率大于13X。离子交换法是分子筛改性的好方法,它能提高分子筛的吸附量和吸附速率。M型分子筛是一种较新型的分子筛,进行改性后在高真空状况下吸附量和吸速率又较大,因此它是一种理想的吸气剂。我们将这种M型分子筛加入适当的粘结剂在国内红外探测器的真空元件中得到了应用,使该器件真空度提高2—3个数量级,寿命也明显增加。本文也比较了加入适量的粘结剂分子筛的吸附量和吸附速率的影响,与其他吸气剂一样,吸气量和吸气速率略有降低。     

磁悬浮高速转子真空计的试验

本文介绍我们研制的磁悬浮真空计初步试验结果。简述该计的组成与利用数字频率计测量压强的方法。给出与中国计量科学研究院真空室的薄膜真空计对比,与DL-2型热阴极电离计对比及密封管静态压强测量稳定性的试验结果。试验的结果表明: ①多次对比的试验有较好的重复性。②在1×10~(-2)～1×10~(-3)托压强范围内,磁悬规与薄膜真空计的读数基本一致,相对偏差小于1％。磁悬规压强测量线性上限为1×10~(-2)托。③在1×10~(-3)～1×10~(-5)托压强范围内,DL-2型热阴极电离计与磁悬规的读数的相对偏差在 5％～-10％之间。在6×10~(-4)托压强附近,三天内多次对比的重复性较好。两个规的压强读数比值的相对标准差为1.3×10~(-2)。④密封管内静态压强的测量,平均压强P=2.555×10~(-3)托时,相对标准差为4.3×10~(-3);平均压强P=6.479×10~(-5)。托时,相对标准差为1.1×10~(-2)。     

一台起动快维持久的小型无油玻璃超高真空系统

本实验装置的特点是起动快,维持久,不加冷剂,抽气两三个小时即可达到1.8×16~(-6)帕的真空度。最近的实验结果,起始压力为1.33×10~(-4)帕,经十几分钟可达7.98×10~(-7)帕,在各种泵停止工作后,采用高真空阀逐级封闭,系统真空度维持在6.12×10~(-4)帕以上达5个月之久。     

可测10^—^12Pa压力的离子谱规

从电子激发解吸(ESD)离子引起的测量误差出发,考察了。Lafferty 发明的热阴极磁控规和 Benvenuti 和 Hauer 改进的 Helmer 规的测量下限。在此基础上研制了一种新的热阴极全压规一离子谱规,它可以在低至10~(12)pa 的压力范围内完全避免 ESD 离子所引起的误差。其结构特点是:1.采用能使气相离子和 ESD 离子具有大的能量差的球形栅极离子源;2.采用具有高能量分辨率的180~(?)半球形离子能量分析器,以提高离子聚焦能力并降低 X 射线下限;3.采用可降低热阴极出气量的在铝合金法兰内掩埋离子收集极的技术。在一台新的铝制 XHV 系统上,进行了以 Mo 和 Pt 作栅极的两种新规的性能研究,通过引入 O_2进行实验证实了气相离子和ESD 离子的有效分离。对 Pt 栅规,当压力低至10~(-11)pa 时,可完全消除 ESD 离子误差。新规的测量下限和灵敏度分别为:Mo 栅规:Px<2×10~(-12)Pa,S=4.5×10~(-4)A/Pa;Pt 栅规:Px<5.6×10~(-12)Pa,S=1.8×10~(-4)A/Pa。     

易激发的冷阴极电离计

这只高真空规测量10~(-4)～10~(-8)托。规的特点是在阴极上装了一个点火器。冷规在-2.5KV直流高压下引燃。通常反应时间小于1分钟。线性范围在5×10~(-3)到5×10~(-8)托。并且计算了在各个压强下的最大正负偏差数值。这个数值小于百分之五十。冷阴极电离真空计(以下简称冷规),因无热灯丝,不会因系统突然漏气而烧毁;规管租电源结构简单,且规管灵敏度高。但是普遍认为,冷规在上下限的扩展上比较困难。为解决在低压强下激发和下限的延伸,以激发电离为例曾对潘宁规采取过加辅助针尖、加     

磁控式冷规的放电特性的研究

从冷电离规的放电特性入手、研究了正交电磁场对放电的影响、导出了冷规的几何参量与电磁参量的关系,并分析了限流电阻对冷规放电特性所产生的影响,介绍了校准曲线.制作了一种改进型磁控式冷规,可在永磁钢,低电压下正常工作.放电稳定,测量仪器简单,测量范围从几十帕到10~(-4)帕,是一种很适用的冷阴极电离真空规.初步认为,磁控式冷规的电场和磁场,只有在测量下限延伸到10~(-6)帕后,才需要提高.     

鞍形场小型离子枪的研究

基于鞍形静电场中带电粒子振荡器的原理,通过计算机辅助设计,制成了新型小离子枪(外径小于15mm,总长小于35mm)。在发射电流Ie=5mA时,离子源的灵敏度S=3.6×10~(-4)安·帕~(-1),测量了离子束的能量分散及束斑。     

小型CEM离子束偏转课规

研制成的管型电子倍增器(CEM)离子束偏转裸规,具有扁栅及最佳离子引出缝电离系统,离子向轴偏转180°被CEM收集,偏转系统有X射线沉功能,X射线至少要经过三次反射才可能达到CEM入口。选择适当的工作电位可以分离电子碰撞解吸(EID)离子。此裸规的结构紧凑,有1.9×10~(16)脉冲/秒/(安帕)的足够灵敏度,下限压强可望低到10~(-13)帕量级。     

直径为10毫米的超微型电离规

介绍了一种新的超微型电离规的结构、特性和应用情况。这种规尺寸小,灵敏度高,并具有很宽的量程。适用于检测局部漏孔,也适用于10K的冷系统,在10~(-3)帕到10~(-3)帕范围内存在正比关系,所测数据偏离线性程度不大于±10％。     

15Mn26Al4无磁钢在真空冷规上的应用

一、前言从真空工作范围来讲,以低、中真空比较普及。中真空测量技术在气体放电、等离子体、稀薄气体动力学以及真空冶炼、真空焊接,真空镀膜、空间模拟等方面具有重要的实际意义。目前广泛使用的电离(DL—2)—热偶(DL—3)复合真空计虽已有几十年的历史,但它的缺点却随着低、中真空技术的推广而日益显露。主要是:DL—2电离真空计在5×10~(-4)～1×10~(-3)乇内寿命很短、阴极工作十多小时后,发射能力将急剧下降;而在10~(-2)乇附近的低真空时,往往由于DL—3热偶计的判断失误、导致DL—2电离计进入高压强下工作,使电离计的电极氧化,甚至烧毁灯丝。此外,电离计是玻璃外壳,容易损坏。     

新型同轴电极结构碳纳米管场发射电离计

本文以碳纳米管(CNT)作为阴极电子源设计一种新型的冷阴极电离真空计结构,结构包括场发射电子源、阳极和离子收集极,阳极和离子收集极为同轴圆环结构。利用热化学气相沉积法在金属基底上直接生长碳纳米管,分别制备了4mm×5mm矩形和直径0.1mm圆形两种阴极发射面。碳纳米管阴极具有优异的场发射性能,开启电场1.70 V/μm。在氮气环境下,分别对不同阴极真空电离计结构的真空测量性能进行了研究,真空计在10-7到10-3Pa区间归一化电流(Ii/Ia)与压强表现出良好的线性关系,矩形和圆形发射面阴极对应的真空计其测量灵敏度分别是3.1×10-2Pa-1和1.3×10-2Pa-1。