หลักการวัดค่าสูญญากาศไอออไนซ์

ในแก๊สความดันต่ำจำนวนไอออนบวกที่เกิดจากการทำไอออไนซ์ของโมเลกุลของแก๊สเป็นสัดส่วนกับความดันของแก๊ส เครื่องวัดสูญญากาศไอออนไนซ์เป็นเครื่องมือวัดสูญญากาศที่ยึดตามหลักการว่าแรงดันของก๊าซที่วัดได้นั้นเป็นสัดส่วนกับการไหลของไอออนไนซ์ที่เกิดขึ้นจากการเกิดไอออไนซ์ของก๊าซภายใต้เงื่อนไขบางประการ

ตามวิธีการผลิตไอออนที่แตกต่างกันเครื่องวัดสูญญากาศสำหรับการทำไอออไนซ์แก๊สด้วยแคโทดร้อนที่ปล่อยออกมาจากอิเล็กตรอนเรียกว่าเครื่องวัดแรงดันไอออนไนซ์ชนิดแคโทดไอออนไนซ์และแคโทดไอออนไนเซชั่นร้อนประกอบด้วยขั้วหลอดแคโทดร้อนและเครื่องมือวัด เครื่องมือวัดประกอบด้วยแหล่งจ่ายไฟของหลอดวัดและตัวควบคุมกระแสไฟฟ้าที่ส่งกระแสไฟฟ้าเครื่องวัดกระแสไอออน เครื่องวัดไอออนไนซ์ชนิดแคโทดร้อนเชื่อมต่อกับระบบสูญญากาศที่วัดได้ซึ่งเป็นไตรโอดที่มีแคโทดประตูและตัวเก็บรวบรวม ศักย์ไฟฟ้าของตัวเก็บประจุมีความสัมพันธ์กับศักย์เชิงลบของแคโทดในขณะที่กริดมีความสัมพันธ์กับศักย์ไฟฟ้าบวกของแคโทด เมื่อเครื่องวัดไอออนไนซ์ถูกทำให้เกิดพลังงานและความร้อนขั้วลบจะปล่อยอิเล็กตรอนซึ่งจะชนกับโมเลกุลของแก๊สในระหว่างการเอื้อมถึงกริดทำให้เกิดไอออไนซ์ของไอออนบวกและอิเล็กตรอน เมื่อกระแสไฟฟ้าถูกกำหนดจำนวนไอออนบวกจะเป็นสัดส่วนกับความดันของแก๊สภายใต้การทดสอบ หลังจากมีการเก็บประจุบวกไอออนบวกจะถูกขยายโดยวงจรวัดและสามารถวัดระดับสูญญากาศได้โดยใช้เครื่องวัดการอนุมัติ

เครื่องวัดไอออนไนซ์ชนิดแคโทดร้อนคล้ายกับเครื่องวัดไตรโอดตามที่แสดงในรูปที่ประกอบด้วยแท่งทรงกระบอก (ตัวเก็บประจุไอออน) C, กริด G และอยู่ตรงกลางของเส้นใยแคโทดแบบโครงข่ายประกอบด้วย F, แผ่นรูปทรงกระบอกอยู่นอกตะแกรงแอโนด

รูปที่ b เป็นวงจรควบคุมภายนอกศักย์ของกริดอยู่ระหว่าง +100 ~ +300 V และศักย์ของแผ่นอยู่ระหว่าง 0 ~ -50V เพื่อปล่อยอิเล็กตรอนของแคโทด F หลังจากทำความร้อนด้วยไฟฟ้า ในฐานะที่เป็นขั้วบวกกริด G เป็นแรงดันไฟฟ้าบวกอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจะถูกเร่งอิเล็กตรอนจะชนกับโมเลกุลของแก๊สภายในดังนั้นไอออนของโมเลกุลของก๊าซความดันก๊าซมากขึ้นความหนาแน่นของก๊าซมากขึ้นโอกาสเกิดการชนกันมากขึ้น, ผลของไอออนบวกมากขึ้น ไอออนบวกในแรงดันลบรูปทรงกระบอกภายใต้การกระทำของไอออนบวกเพื่อดึงดูดการก่อตัวของจานปัจจุบันมากขึ้นความหนาแน่นของโมเลกุลของก๊าซ (เช่นความดันมากขึ้น) มากขึ้นในปัจจุบันแผ่นในทางที่มีขนาดเล็ก จานปัจจุบันในช่วงการวัดเป็นสัดส่วนกับความดันที่วัดได้

เมื่อระบบสูญญากาศสัมผัสกับบรรยากาศจะดูดซับก๊าซจำนวนมากบนพื้นผิวของฟองอากาศของแก้วไอออไนซ์และพื้นผิวของอิเล็กโทรด ในสภาวะสูญญากาศจะปล่อยก๊าซออกอีกครั้งซึ่งจะส่งผลต่อความถูกต้องของการวัด เพื่อลดผลกระทบนี้ต้องมีการวัดค่าท่อวัดก่อนการวัด เครื่องวัดไอออนิกใช้วิธีการอบในการ degassing คือเส้นใยและกริดสามารถกระตุ้นและให้ความร้อนตามลำดับในขณะที่อิเล็คโทรดแผ่นโดยใช้ความร้อนในการเหนี่ยวนำความถี่สูงหรือการโจมตีด้วยอิเล็กตรอนจะปล่อยแก๊สออกก่อนการวัด เครื่องวัดสูญญากาศไอออไนซ์ทั่วไปมีฟังก์ชัน degassing เมื่อระดับของสูญญากาศมากกว่า 1 × 10 ^-2 Pa เพื่อลดก๊าซไอออไนซ์ตามข้อกำหนด