冷阴极真空计
冷阴极真空计
阳极是一个中空的 环，电子还可能穿过 阳极环前进，被带 负电位的阴极排斥 而折回，在两阴极间往返 振荡，最后被阳极吸收
優點
①量測壓力範圍廣：5 ×10 -9 - 1 × 10 2 mbar (10-2 ~ 10-7 torr) ②使用容易，其操作僅為控制單元上之「開 關」動作。污染之探測頭可清洗。 ③陽極環和鈦陰極可以輕鬆進行清潔或更換 ④耐固耐用可作為系統壓力保護裝置售價不 高，偶曝露大氣亦無妨。 ⑤适用于有大量放气和经常暴露于大气的真 空设备的测量
冷陰極真空計
introduction
Байду номын сангаас
離子真空計依其電子電流產生裝置，基本上可 分為兩大類：冷陰極離子真空計(cold-cathode ionization gauge)與熱陰極離子真空計(hotcathode ionization gauge) 冷陰極真空計又稱為潘寧式真空計(Penning vacuum gauge)，其感測頭之電極結構而言， 大概可分為兩大類： 一．非輻射對稱感測頭 二．輻射對稱感測 頭
真空計的比較
冷发射产生 少量初始自由电子 在电场的作用下 向阳极运动
正交磁场改变 电子的运动轨迹
冷陰極真空計 工作原理
I=Kpn (11) I--放电电流 K—常数 n—常数， 1～2， 与规管结构有关。
电、磁场的共同作用 螺旋形轨道 迂回地飞向阳极
电子碰撞气体分子 电离形成的正离子 在阴极上打出二次电子 ，短时间内雪崩式地 产生大量的电子和离子 即自持气体放电
缺點
①準確度不如離子真空計。 ②壓力指示隨氣體種類變化。每個氣體種類 需要校正 ③需特別注意低壓的時候（低真空不可開啟）
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《冷阴极电离真空规》课件
在真空技术中，冷阴极电离真空规是测量真空度的重要工具，能够准确测量高、中、低真空度。
在电子器件制造中，冷阴极电离真空规用于监测工艺过程中的真空度，保证产品质量。
在表面处理领域，冷阴极电离真空规用于研究表面处理工艺对材料性能的影响，提高产品性能。
冷阴极电离真空规的原理及结构
冷阴极电离真空规的测量原理及误差分析
为了提高测量精度，需要采取一系列措施，如选用高品质的电子发射材料、优化电离室的结构设计、采用高精度的电流读取设备等。此外，定期进行校准和维护也是保证测量精度的重要测量真空度的场合，如真空镀膜、电子器件制造、科学实验等。
以半导体制造为例，在半导体器件制造过程中，需要使用大量的真空设备进行薄膜沉积、刻蚀等工艺。冷阴极电离真空规作为一种高精度的真空度测量仪器，能够为这些工艺提供准确的真空度监测和控制，从而保证产品的质量和生产的稳定性。
冷阴极电离真空规的应用实例及实验结果分析
结论与展望
01
02
03
04
02
CHAPTER
冷阴极电离真空规的工作原理
在极高真空环境下，气体分子与电子碰撞产生电离现象，形成正离子和电子。
真空电离
电场作用
离子流检测
在规管内设置适当电场，正离子在电场作用下向收集极运动，电子则被排斥。
收集极收集到的正离子形成离子流，通过检测离子流的大小，可测量真空度。
03
02
01
选用具有高电子发射系数和稳定性的材料作为冷阴极。
材料选择
冷阴极需要在较低的工作温度下仍能保持稳定的电子发射能力。
特性要求
常见的冷阴极材料包括金属、合金、氧化物等。
材料种类
03
CHAPTER
冷阴极电离真空规的测量技术
冷阴极电离真空计
冷阴极电离真空计和热阴极电离真空计一样，是利用低压状态下放电电流和气体压强的关系来进行真空度测量的.冲阴极电离真空计测量原理如图8-14所示.冷阴极电离规管结构为二极管.在一个玻璃管内封装两块平行的金属平板作阴极，阴极材料-般采用在离子轰击下二次发射系数高的镍、钳及不锈钢等.在阴级之间装设一个环状阳极，阳极材料为镍、相、不锈钢及锦铬台金.冷发射(场致发射、光电效应或气体被宇宙射线电离等)产生的少量初始电子，在电场作用下得到加速，当其具有一定能量时，会使气体分子电离.电离产Байду номын сангаас的正离子在强电场的作用下，高速轰击阴极，在阴极表而打出二次电于，这些电子在正向阳极时，再与气体分子碰撞，又使气体分子电离，如此过程不断进行，终于在规管电极间形成自待放电.同时，内于在心场外面加一个正交磁场，使带电粒子在磁场中沿螺旋形轨迹向前运动，延长了带电粒子飞行路程，提高了碰撞机率(阳极作成环状也有利于延庆电子飞行路程).这样少量的初始电子，在电、磁场的作用下，在短时间内产生大量的电子和离子.只要知道放电电流与气体压强的对应关系，就可以进行真空度测量。
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在实际工作中，由于放电电流与气压之间并非简单的线性关系，所以必须通过校核定度价出标准压强值与放电电流对应关系的校准曲线，根据校准曲线，利用冲阴极电离真空计的放电电流指示，方可进行真空度测量.闯8一14中的R为限流电阻，其主要作用处保护规管.今放电电流增大时，规管电极间的电压就会下降，使通过规管的电流不致增大到产生弧光放心的危险程序.但应注意，由于R的存在，使规管电极间的电压降低，将会造成灵敏皮下降.
[b]
热阴极和冷阴极电离真空计校准证书
热阴极和冷阴极电离真空计校准证书摘要：1.热阴极和冷阴极电离真空计的概念和原理2.校准证书的作用和重要性3.热阴极和冷阴极电离真空计的校准过程4.校准证书的获取和有效性5.热阴极和冷阴极电离真空计在校准过程中的注意事项正文：热阴极和冷阴极电离真空计是实验室和工业生产中常用的一种测量真空度的仪器。
热阴极电离真空计的原理是利用热阴极发射电子，通过电场加速后撞击到阳极上产生离子，从而测量真空度。
而冷阴极电离真空计则是利用射线照射到冷阴极上产生电子，同样通过电场加速后撞击到阳极上产生离子，从而测量真空度。
校准证书是证明热阴极和冷阴极电离真空计测量结果准确性的重要文件。
它由权威的校准机构出具，包含了校准过程中所得到的各种数据和参数，可以作为使用者评估仪器性能和精度的依据。
在校准过程中，热阴极和冷阴极电离真空计需要经过一系列的校准项目，包括真空度的校准、响应时间的校准、线性度的校准等等。
这些校准项目的结果都会被记录在校准证书上。
获取校准证书的过程通常需要将热阴极和冷阴极电离真空计送到专业的校准机构进行校准。
在校准过程中，仪器会被连接到校准设备的标准电路中，进行一系列的测量和校准。
在校准完成后，校准机构会出具一份校准证书，证明仪器的测量结果准确性和精度。
在使用热阴极和冷阴极电离真空计时，需要注意的是保持仪器的清洁和维护。
长时间使用后，电离规灯丝表面可能会产生一些氧化物，这会影响到测量效果。
因此，需要定期对仪器进行清洁和维护，以保证测量结果的准确性。
同时，在使用过程中需要注意避免振动和撞击，以免影响仪器的性能和精度。
总的来说，热阴极和冷阴极电离真空计是一种重要的真空度测量仪器，它的校准证书是评估仪器性能和精度的重要依据。
冷阴极电离真空计
冷阴极电离真空计是一种相对真空计。
它由规管和测量电路两部分组成。
图17示出冷阴极电离真空计的示意图。
冷阴极电离真空计与热阴极电离真空计一样，是利用低压力下气体分子的电离电流与压力有关的特性，用放电电流做为真空度的测量，由电流表CB(做为真空度指示仪表，一般用量程为o～100μA)指示出来。
所不同的在于电离源。
热阴极电离真空计是由热阴极发射电子，而冷阴极电离真空计是靠冷发射(场致发射、光电发射、气体被宇宙射线电离等)所产生的少量初始自由电子，它们在电场的作用下向阳极运动，但由于正交磁场的存在，也将施力于运动的电子，从而改变电子的运动轨迹。
在电、磁场的共同作用下，电子沿螺旋形轨道迂回地飞向阳极(这种运动轨迹实际上是一个在阳极面上具有摆线投影的曲线)，这样就大大延长了电子达到阳极的路程，使碰撞气体分子的机会增多；同时又因阳极是一个中空的环，在其中轴线附近运动的电子还可能穿过阳极环凭原有动能继续前进，而后又被带负电位的阴极排斥而折回，这样飞行中的电子可能在两阴极间往返振荡直到最后被阳极吸收为止，使电子到达阳极的实际路程远大于两极间的几何尺寸，故碰撞几率大大增加。
电子碰撞气体分子时，有一部分为电离碰撞，电离后形成的正离子在阴极上打出的二次电子，也受电场和磁场的共同作用而参与这种运动，使电离过程连锁的进行，在很短时间内雪崩式地产生大量的电子和离子，这样就形成了自持气体放电(一般称为潘宁放电)，此放电电流与压力有如下关系：I=Kp n (11)式中I--放电电流K——常数n——常数，一般在l～2之间，与规管结构有关。
图17：冷阴极电离真空计原理图图17示出的是普通型冷阴极电离真空计，其压力测量范围1～10-5Pa。
冷阴极电离真空计没有与压力无关的本底光电流。
限制其下限延伸是其场致发射；测量上限主要受限流电阻及在高压力时，电子与离子复合几率增加等限制。
m=10-11Pa。
延伸下限制成倒置磁控管与磁控管式规管如图18、图19所示，其pin冷阴极电离真空规，没有热阴极，不怕大气冲击，但其测量误差较大。
真空计的分类
真空计的分类真空计是一种用于测量真空度的仪器，广泛应用于科学研究、工业生产和实验室等领域。
根据其工作原理和测量范围的不同，真空计可以分为多种类型。
本文将按照分类的方式介绍几种常见的真空计。
一、热阴极离子化真空计热阴极离子化真空计是一种常见的真空计类型，它利用热阴极发射电子，通过电子与气体分子碰撞产生离子，再通过测量离子电流来确定真空度。
这种真空计适用于较高真空度范围，如10^-3至10^-9帕。
热阴极离子化真空计具有灵敏度高、测量范围广的特点，常用于高真空环境下的实验室和工业应用。
二、冷阴极离子化真空计冷阴极离子化真空计是另一种常见的真空计类型，它与热阴极离子化真空计相比，不需要加热阴极即可产生电子。
冷阴极离子化真空计适用于较低真空度范围，如10^-1至10^-6帕。
它具有结构简单、使用方便的特点，常用于一般实验室和工业环境中的真空度测量。
三、热阴极电离真空计热阴极电离真空计是一种利用热阴极电离气体分子的真空计。
它通过测量电离电流来确定真空度，适用于较高真空度范围，如10^-3至10^-9帕。
热阴极电离真空计具有高精度、高灵敏度的特点，常用于科学研究和高精度工业生产中。
四、毛细管真空计毛细管真空计是一种基于毛细管原理的真空计。
它利用毛细管内气体分子的流动来测量真空度，适用于较低真空度范围，如10^-1至10^-6帕。
毛细管真空计具有结构简单、价格低廉的特点，常用于一般实验室和工业环境中的真空度测量。
五、电容式真空计电容式真空计是一种利用电容变化来测量真空度的真空计。
它通过测量电容的变化来确定真空度，适用于较低真空度范围，如10^-1至10^-6帕。
电容式真空计具有高精度、高灵敏度的特点，常用于科学研究和高精度工业生产中。
六、扩散式真空计扩散式真空计是一种利用气体分子扩散速率来测量真空度的真空计。
它通过测量扩散泵的工作状态来确定真空度，适用于较高真空度范围，如10^-3至10^-9帕。
扩散式真空计具有快速响应、高精度的特点，常用于科学研究和高真空环境下的工业应用。
ACC2009 冷阴极皮拉尼真空计
冷阴极/皮拉尼真空计ACC 2009使用说明书1、简介注意事项▲确保合适的电源电源供应不要超过DC30V，如果超过会导致真空计损坏或者危险操作者的安全；▲确保正确的接地进行正确的接地保护以免造成电击；▲遵照章程使用真空计确保管路或者真空腔室里面没有对真空计有腐蚀的气体或者可凝性蒸汽，如果有，请用干燥空气将其排干净；▲避免过压不要将真空计用在超过其最大压力的情况下。
忽视的话可能会导致真空计爆炸，或导致传感器内部损坏，从而引起气体泄漏，两种情况都可能导致人身伤害；▲不要在含有腐蚀性气体或者毒性气体的情况下使用腐蚀性气体如含氟的气体，毒性气体，可燃性气体或者爆炸性气体，可能造成传感器内部损坏，从而导致外部气体泄漏，这可能造成人身伤害；▲产品的维修不要私自拆卸真空计的连接法兰或者电路板，参照后面关于拆卸的介绍；▲不要随意修改产品设置的参数不要非法修改真空计电气或者机械的参数；忽视可能会导致真空计损坏或者人员受伤；▲专业人员所有以上描述的操作，都要由有经过技术培训、有经验和有资质的人员来操作；2、附件描述 P/N连接线 5M 112752连接线 1OM 112753连接线 20M 112754接头“D-SUB”9P 1148483、技术参数3．1 详细描述测量原理：热传导/冷阴极原理测量范围： 5E-9～1000 mbar；测量精确性: 5E-9～1E-8 mbar,±50%；1E-8～100 mbar,±30%；100～1000 mbar,±50%；重复测量的误差：1E-8～100 mbar,5%；（环境温度25℃）；供电电压： DC 15～30V；电压波动： >2Vpp；功率消耗： 2W（电流<150mA）；防护等级： IP40；真空计自身阻抗：18ｋΩ（皮拉尼模式）15ｋΩ（冷阴极模式）名义电阻： 56～58Ω；（环境温度25℃）输出信号电压范围（0-10V+SP型）：0-10V；8.6V=1000 mbar;1.8V=5E-9 mbar; 设置点: 2个接点输出(1A30VDC);接口(RS485+SP型号):RS485;I/O连接: D-sub 9pin;连接线长度: ≤300M,1mm2温度范围: 运行时,5～55℃;储存时,-20～70℃;灯丝温度: 120℃;烘烤温度: 150℃(周围无电器件和磁性屏蔽);相对湿度: 70%(无任何冷凝);连接发兰: DN25ISOKF,DN40ISOKF,DN40CF-F;操作位置: 任何角度;内部容积: 18.3 cm3;最大承受压力: 2 bars;真空端材质: 钼\SUS304\SUS430钨\Ai2O\Fe\Ni\玻璃\黄铜;灯丝材质: 钨;3.2 真空计尺寸连接法兰：DN 25 ISO KF X=16 mm DN 40 ISO KF X=16 mm DN 40 CF-F X=35.5mm3.3 电气连接ACC2009警告：■不要用、接地或者提高电压给没有用的芯■如果用自己的连接线，针对电压选择正确的电线■连接防护接地线，避免电击■安装一个电流熔断器，以避免真空计毁坏或伤人4、真空计的连接必须使用相应的配件（Alcatel样本目录）。
冷阴极真空规管使用注意事项
冷阴极真空规管使用注意事项嘿，你问冷阴极真空规管使用注意事项啊？这可挺重要呢。
用冷阴极真空规管的时候，首先得小心轻放哇。
这玩意儿可不像个大老粗的东西，不能随便乱丢乱摔。
我记得有一次，有人不小心把冷阴极真空规管给摔了一下，结果就不好使了。
安装的时候得注意密封好。
不能有漏气的地方，不然测出来的真空度就不准了。
可以用专门的密封胶或者垫片啥的，确保安装得严丝合缝。
我有个朋友，他安装的时候没弄好密封，结果真空度一直不对。
使用过程中，不能让它受到太大的震动。
要是老晃来晃去的，它就容易出问题。
就像人一样，老被晃得头晕眼花的，肯定不舒服嘛。
我有一次看到一个地方的冷阴极真空规管旁边有个大机器在震动，那可不行。
还有啊，不能让它接触到有腐蚀性的东西。
要是碰到了酸啊碱啊啥的，那可就坏了。
我有个同事，他不小心把一点腐蚀性的液体弄到了冷阴极真空规管上，结果就报废了。
另外，要注意电压不能太高。
要是电压太高了，可能会把它烧坏。
得按照说明书上的要求来接电，不能瞎弄。
我有一次看到有人接的电压太高了，冷阴极真空规管一下子就冒烟了。
使用完了，要好好保存。
不能随便乱放，得放在干燥、干净的地方。
可以用个盒子装起来，或者放在专门的架子上。
我有个朋友，他用完了就乱丢，下次要用的时候找都找不到。
我给你讲个事儿吧。
有一次我去一个实验室，看到他们在使用冷阴极真空规管。
他们可小心了，轻拿轻放，密封好，不让它受震动，远离腐蚀性东西，注意电压，用完好好保存。
他们说这冷阴极真空规管可得好好对待，不然就没法准确测量真空度了。
从那以后，我就觉得使用冷阴极真空规管一定要注意这些事项。
所以啊，冷阴极真空规管使用注意事项有小心轻放、密封好、避免震动、远离腐蚀性东西、注意电压、好好保存。
下次你用冷阴极真空规管的时候，可别马虎哦。
常用真空计的测量范围
常用真空计的测量范围及其性能李苹平(合肥华瑞真空科技有限公司)介绍几种测量范围为10-8～105Pa的常用真空计，其应用十分广泛，性能较好，价格较低。
热阴极电离真空计、冷阴极电离真空计（可测量超高、高真空）、电容薄膜真空计、热电偶真空计、电阻真空计及压缩式真空计、压敏（压力敏感元件）电阻真空计。
本文仅介绍应用广泛性能较好且价格较低的几种真空计，测量范围参见图1。
1 电离真空计电离真空计的离子流与压强关系为线性关系（直接测量参数与所需测量参数之间为线性关系，可作为直观仪表），规管（测量元件）测量上限由规管非线性不超过20％所对应的压强确定，测量下限由规管本底压强示值的10倍确定[2]。
（在非线性不超过20%时，可近似为线性测量）电离计总的测量范围为10-8～102Pa，一般说来，每一种结构的规管只能覆盖一部分。
（每一种结构的规管产生的离子流与压强在一定范围内成线性相关）BA计收集极做成针状，它的X光本底电流小，因而下限可达10-8Pa，是一种超高真空计。
它的上限为10-1Pa，灯丝是钨丝。
DL-2型真空规管在上世纪50年代在我国生产，它是高真空规管，测量范围是lO-5～10-1Pa，钨灯丝。
钨灯丝在高压强易氧化而烧断，规管在10-1Pa工作寿命约1个星期。
因而上限不能超过10-1Pa。
70年代研制了DL-5型中真空规管[3]。
它的测量范围是10-4～10 Pa。
该规管在国内首先用敷氧化钇铱丝作灯丝，可以在高压强工作。
高压强规管的几何尺寸要小，以减小电子在行程中与气体分子碰撞。
后来有人做出_DL-8型规管，它的几何尺寸比DL-5更小，上限可达100 Pa。
热阴极电离计在压强大于10 Pa时使用不太合适（测量元件在高压强下易氧化而烧断）。
在高压强时发射电流应减小。
上世纪80年代，用敷氧化钇铱丝代替BA计中的钨丝做出DL-7型BA计规管[4]。
它的测量范围是5×lO-8～10-1 Pa，与钨丝的BA计相比，它更适合在较高压强下工作。
冷阴极真空计
冷阴极真空计冷阴极真空计是一种常用的真空度测量设备，广泛应用于科研、制造和工业领域。
它的工作原理是利用阴极发射电子在真空中运动时，电子与气体原子或分子碰撞，使气体原子或分子离子化，形成正离子，正离子在电极间经过加速、聚焦、偏转等处理，到达阳极，从而产生电流，用以计算真空度。
下面将介绍冷阴极真空计的基本结构、工作原理和应用。
基本结构冷阴极真空计由阴极、阳极、网格、聚焦极、偏转极等组成。
其中阴极是产生高电场强度的极，通常采用大电流（10-50mA）、低电压（40-60V）的电子源，以石英、钨等材料制成。
阴极的朝向很重要，在计量区域中，一般采用感应光源或暗阴极产生电子；在试漏区，采用强流电子源。
阳极一般采用金属板，其结构形式有旋转、振动、加热等多种类型。
网格是用来筛选不同电离态的离子和电子的，是保持正常测量状态重要的部分。
聚焦极和偏转极用于使电子流、离子流和中性分子束集中，然后由该结构引导偏转并定向到阳极，以产生电流。
工作原理在冷阴极真空计内部，电子源为阴极，在激活电子源之前，需要先将真空度提高到一定程度，然后通过调节阳极电压、网格电压和阴极电压，使电子穿透网格，被强烈的电场加速，并继续穿透后面的介质，将气体分子离子化，在引入的闪烁体中发光，光强取决于离子数，在阳极电势的加速作用下，电离气体离子运动到阳极，产生光电子发射，被电子倍增器增强，转化为电流信号，从而测量真空度。
应用冷阴极真空计的应用范围非常广泛。
实验室中常用于研究气体流动、气体化学反应、太阳辐射测量、空气污染监测等领域。
在工业生产中，它常被用于材料处理、半导体制造和真空设备生产中。
总之，冷阴极真空计是一种很重要的真空度测量设备，在科学研究和工业生产中都具有重要的应用价值。
只有深入了解其结构和工作原理，才能更好地发挥其功能，为相关研究和生产提供有益的指导。
冷阴极电离真空规
冷阴极电离真空计优点
• 5.冷规管灵敏度比普通型电离规管灵敏度高 1个数量级。 • 6.冷规管结构与控制线路均较简单，易于制 作。 • 7.冷规继承了电离计的一般特性，能够连续， 远距离测量全压力，响应速度快。
冷阴极电离真空计缺点
• 冷阴极电离真空计的主要缺点是冷规管必 须具备磁铁，因此使规管占用的体积大， 而且因磁场不能承受高温烘烤去气，必须 去下磁铁，从而给操作带来不便，而且由 于此帖的存在，无法将其放入大容器的内 部代替裸规快速测定各部分的压力，以求 的空间的压力分布。
冷规的分类
• 冷规主要有两大类型，即电场与磁场方向 相互平行的普通型冷阴极电离真空计和电 场与磁场方向相互垂直的磁控管式冷阴极 电离真空计。而后者又分为倒置磁控管式 和正置磁控管式两种类型。
冷阴极电离真空计优点
• 1.冷阴极消除了因为高温灯丝产生的化学清 除作用，使真空计读数不受影响。 • 2.不需要对热丝电子发射和控制，简化了仪 器结构。 • 3.被测容器发生漏气时冷规管不存在被烧毁 的危险。 • 4.冷规管可避免被真空系统内部的化学活性 气体所毒化或破坏，因此使用时间比较长。
冷阴极电离真空计
• 冷阴极电离真空计是以冷阴极取代热 阴极作为电离真空计的离子源，利用低压 力下气体分子的电离与压力有关的特性， 用放电电流做为真空度的测量，俗称冷规。
冷规的组成
• 冷规由规管和测量线路两部分组成，这种 真空计规管中的电子是在平行电磁场或正 交电磁场作用下维持放电而进行工作的， 因此被称为磁放电真空计。
普通型冷阴极电离真空计
• 工作原理是利用低压下气体分 子的电离电流与压力有关的特 性，用放电电流做为真空度的 测量指示，有电流cb做为真空 度指示仪表给出读数。 • 冷电离真空计是靠冷发射所产 生的少量电子在正交电磁场作 用下，能够长时间在两块阴极 极板间往返作螺旋线行运动， 直至被测气体分子放生碰撞， 使其电离，最后电子被阳极吸 收，电离产生的正离子高速的 打到阴极上，并且产生二次电 子发射。气体分子电离产生的 电子和阴极发射产生的二次电 子也在阴极极板间做长期运动， 从而使电离过程连锁进行.
热阴极冷阴极真空规
热阴极冷阴极真空规热阴极冷阴极真空规是一种用于测量真空度的仪器。
它通过测量热阴极和冷阴极之间的电流来判断真空度的高低。
在这篇文章中，我们将详细介绍热阴极冷阴极真空规的原理、结构和应用。
热阴极冷阴极真空规的原理是基于电离效应和电流放大效应。
热阴极是由一个加热丝和一个阴极材料组成的。
当加热丝加热时，阴极材料会发射出电子。
冷阴极是一个带有收集极的金属电极，用于收集热阴极发射出的电子。
当真空度较高时，热阴极发射出的电子可以到达冷阴极并产生电流。
当真空度较低时，热阴极发射出的电子会与气体分子发生碰撞，减少到达冷阴极的电子数目，从而导致电流的减小。
热阴极冷阴极真空规的结构相对简单。
它通常由一个真空室、一个热阴极、一个冷阴极和一个电流计组成。
真空室用于保持测量环境的真空度。
热阴极通过一个加热丝加热，使阴极材料发射出电子。
冷阴极位于热阴极的正上方，用于收集热阴极发射出的电子。
电流计用于测量热阴极和冷阴极之间的电流，并通过电流的大小来判断真空度的高低。
热阴极冷阴极真空规广泛应用于许多领域。
在半导体制造中，热阴极冷阴极真空规被用于测量真空环境下的工艺设备，以确保半导体器件的质量和性能。
在光学薄膜镀膜过程中，热阴极冷阴极真空规被用于监测薄膜镀膜机的真空度，以确保薄膜的均匀性和质量。
在航天航空领域，热阴极冷阴极真空规被用于测量航天器和飞机中的真空环境，以确保航天器和飞机的正常运行。
总结起来，热阴极冷阴极真空规是一种用于测量真空度的仪器，通过测量热阴极和冷阴极之间的电流来判断真空度的高低。
它具有原理简单、结构清晰和应用广泛的特点。
在不同领域中，热阴极冷阴极真空规都发挥着重要的作用，确保了产品的质量和性能。
随着科技的不断进步，热阴极冷阴极真空规将继续发展，为各行各业的发展做出更大的贡献。
热阴极和冷阴极电离真空计校准证书
热阴极和冷阴极电离真空计校准证书摘要：一、引言1.热阴极和冷阴极电离真空计的概述2.校准证书的重要性二、热阴极电离真空计校准证书1.校准过程简介2.校准证书的内容和格式3.校准证书的获取方法三、冷阴极电离真空计校准证书1.冷阴极电离真空计的工作原理2.校准证书的必要性3.校准证书的获取流程四、校准证书的应用1.对产品质量的保证2.对生产过程的监控3.对真空设备维护的指导五、总结1.校准证书对真空计的重要性2.获取校准证书的途径3.保持真空设备良好运行的建议正文：一、引言随着科技的发展，真空技术在各个领域得到了广泛的应用。
热阴极和冷阴极电离真空计作为常用的真空测量仪器，其校准证书的重要性不言而喻。
本文将介绍热阴极和冷阴极电离真空计校准证书的相关内容，包括校准过程、证书格式与应用等。
二、热阴极电离真空计校准证书1.校准过程简介热阴极电离真空计的校准过程主要包括以下几个步骤：（1）预处理：对真空计进行清洗、检查和维修，确保其正常工作。
（2）校准：采用标准气体或标准真空设备，对热阴极电离真空计进行精确校准。
（3）数据处理：记录校准过程中的数据，计算校准系数。
（4）编写校准报告：包括校准结果、校准系数、校准有效期等。
2.校准证书的内容和格式热阴极电离真空计校准证书应包含以下内容：（1）校准依据：如国家标准、行业标准等。
（2）校准范围：包括校准的最低压力、最高压力等。
（3）校准结果：给出校准后的真空计的测量范围、精度等。
（4）校准系数：校准过程中计算得到的系数。
（5）校准有效期：表示校准证书的有效期限。
3.校准证书的获取方法获取热阴极电离真空计校准证书的途径主要有以下几种：（1）自行校准：具备一定条件的单位可以自行进行校准，并编写校准证书。
（2）外部校准：委托具有资质的第三方检测机构进行校准，并获得校准证书。
（3）行业内部互认校准：行业内相互承认的校准机构进行校准，获得校准证书。
三、冷阴极电离真空计校准证书1.冷阴极电离真空计的工作原理冷阴极电离真空计是一种基于冷阴极放电原理的真空计，可测量低真空至高真空范围内的气体压力。
真空计分类及选用时的注意事项
真空计分类及选用时的注意事项托里拆利制作的一端封闭充满水银的细长玻璃管就是最初的真空计。
根据测量的真空度范围和使用环境，现在最常使用的真空计有电容式隔膜真空计、热电偶真空计、热阴极电离真空计和冷阴极电离真空计。
这几种真空计利用了不同的物理现象，其中电容式隔膜真空计利用的是力，热电偶真空计利用的是热传导，电离真空计利用的是真空放电。
选用真空计时应该注意以下事项：(1)在设备要求的压强范围内，真空计是否有足够的测量精度；(2)被测气体是否会对真空计造成损伤；(3)真空计是否会对被测真空环境造成影响；(4)真空计所测压强是全压还是分压，是否已校准，是否与气体种类有关；(5)真空计能否实现连续测量，数值指示及反应时间如何；(6)真空计的稳定性、可靠性、寿命。
下图为电容式隔膜真空计:根据弹性薄膜在压差作用下产生应变而引起电容变化的原理制成的真空计称为电容式薄膜真空计，它由电容式薄膜规管(又称为电容式压力传感器)和测量仪器两部分组成。
根据测量电容的不同方法，仪器结构有偏位法和零位法两种。
零位法是一种补偿法，具有较高的测量精度。
目前在计量部门作为低真空副标准真空计的就是采用零位法结构。
图20 零位法薄膜真空计的结构原理图图20示出了零位法电容式薄膜真空计的结构原理图。
它由电容式薄膜规管、测量电桥电路、直流补偿电源、低频振荡器、低频放大器、相敏检波器和指示仪表等组成。
电容式薄膜规管的中间装着一张金属弹性膜片，在膜片的一侧装有一个固定电极，当膜片两侧的压差为零时，固定电极与膜片形成一个静态电容C0，它与电容C1串联后作为测量电桥的一条桥臂，电容C2、C3和C4与C5的串联电容组成其它三条桥臂。
金属弹性膜片将薄膜真空规管隔离成两个室，分别为接被测真空系统的测量室和接高真空系统(p b<10-3Pa)的参考压力室。
在这两个室的连通管道上设置一个高真空阀门7。
测量时，先将阀门7打开，用高真空抽气系统将规管内膜片两侧的空间抽至参考压力p b。
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冷阴极电离真空计是靠 冷发射(场致发射、光电发射、气体被宇宙射线电离 等)所产生的少量初始自由电子，它们在电场的作用下向阳极运动，但由于正 交磁场的存在，也将施力于运动的电子，从而改变电子的运动轨迹。在电、 磁场的共同作用下，电子沿螺旋形轨道迂回地飞向阳极(这种运动轨迹实际上 是一个在阳极面上具有摆线投影的曲线)，这样就大大延长了电子达到阳极的 路程，使碰撞气体分子的机会增多；同时又因阳极是一个中空的环，在其中 轴线附近运动的电子还可能穿过阳极环凭原有动能继续前进，而后又被带负 电位的阴极排斥而折回，这样飞行中的电子可能在两阴极间往返振荡直到最 后被阳极吸收为止，使电子到达阳极的实际路程远大于两极间的几何尺寸， 故碰撞几率大大增加。电子碰撞气体分子时，有一部分为电离碰撞，电离后 形成的正离子在阴极上打出的二次电子，也受电场和磁场的共同作用而参与 这种运动，使电离过程连锁的进行，在很短时间内雪崩式地产生大量的电子 和离子，这样就形成了自持气体放电(一般称为潘宁放电), 此放电电流与压力 有如下关系： I=Kpn (11) 式中 I--放电电流 K——常数 n——常数，一般在1～2之间，与规管结构有关。
阳极是一个中空的
电离形成的正离子
环，电子还可能穿过
在阴极上打出二次电子
阳极环前进，被带
，短时间内雪崩式地
负电位的阴极排斥
产生大量的电子和离子 而折回，在两阴极间往返
即自持气体放电
振荡，最后被阳极吸收
4
優點
①量測壓力範圍廣：5 ×10 -9 - 1 × 10 2 mbar (10-2 ~ 10-7 torr)
②使用容易，其操作僅為控制單元上之「開 關」動作。污染之探測頭可清洗。
③陽極環和鈦陰極可以輕鬆進行清潔或更換 ④耐固耐用可作為系統壓力保護裝置售價不
高，偶曝露大氣亦無妨。 ⑤适用于有大量5
缺點
①準確度不如離子真空計。 ②壓力指示隨氣體種類變化。每個氣體種類
需要校正 ③需特別注意低壓的時候（低真空不可開啟）
冷陰極真空計
1
introduction
離子真空計依其電子電流產生裝置，基本上可 分為兩大類：冷陰極離子真空計(cold-cathode ionization gauge)與熱陰極離子真空計(hotcathode ionization gauge)
冷陰極真空計又稱為潘寧式真空計(Penning vacuum gauge)，其感測頭之電極結構而言， 大概可分為兩大類：
一．非輻射對稱感測頭 頭
二．輻射對稱感測
2
真空計的比較
3
冷发射产生 少量初始自由电子 在电场的作用下
向阳极运动
正交磁场改变 电子的运动轨迹
冷陰極真空計 工作原理
I=Kpn (11) I--放电电流
K—常数 n—常数，
1～2， 与规管结构有关。
电、磁场的共同作用 螺旋形轨道
迂回地飞向阳极
电子碰撞气体分子
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