电离规的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电离规，包括：阴极；门极、聚焦极孔板、离子收集极，依次设置在所述阴极下方，所述门极呈网状结构；球网电极，设置在所述聚焦极孔板与所述离子收集极之间，所述球网电极内部还设置有阳极环，所述球网电极呈网状的球形结构；所述阴极透过所述门极的网孔、聚焦极孔板、球网电极的网孔以及阳极环与所述离子收集极相对。球网电极采用球形结构，形成的电场具有更良好的对称性和均匀性；阳极结构、球网电极之间电位不同，共同作用形成马鞍形电场，该电场的形状可以使电子在本发明的电离规中运动轨迹的长度变大，提高了电离规的灵敏度。
【专利说明】电离规
【技术领域】
[0001]本发明涉及真空测量领域，尤其涉及一种电离规。
【背景技术】
[0002]工艺随着科学技术迅猛发展，高新【技术领域】对极高真空测量提出了更高的要求，尤其是航空航天、高能物理、表面科学等高新【技术领域】，对真空测量提出了更加迫切的要求。
[0003]传统电离规包括阴极、阳极及离子收集极三个基本的组成部分。电离规的工作原理是，电子从阴极发射出来，在阳极区域往返运动过程中对气体分子进行电离，电离产生的气相离子流I。被收集极接收并被探测，往返运动的电子最终被阳极接收形成阳极电流I+，以上参数和环境真空度P的关系为:
[0004]
【权利要求】
1.一种电离规，其特征在于，包括: 阴极； 门极、聚焦极孔板、离子收集极，依次设置在所述阴极下方，所述门极呈网状结构； 球网电极，设置在所述聚焦极孔板与所述离子收集极之间，所述球网电极内部还设置有阳极环，所述球网电极呈网状的球形结构； 所述阴极透过所述门极的网孔、聚焦极孔板、球网电极的网孔以及阳极环与所述离子收集极相对。
2.根据权利要求1所述的电离规，其特征在于， 所述门极和所述阴极之间由绝缘支撑环支撑； 所述绝缘支撑环为圆环形，在所述绝缘支撑环轴向上的两端，分别连接并支撑所述阴极和所述门极。
3.根据权利要求1所述的电离规，其特征在于， 所述电离规还具有法兰盘，所述阴极、门极、聚焦极孔板、离子收集极、法兰盘球网电极和阳极环，分别由连接支撑件连接并支撑于所述法兰盘上。
4.根据权利要求3所述的电离规，其特征在于， 所述连接支撑件具有导电芯体，以及包裹所述导电芯体周壁的绝缘外壳； 所述连接支撑件的导电芯体的一端都单独连接所述阴极、门极、聚焦极孔板、离子收集极、球网电极、阳极环，另一端连接至法兰盘，并且通过所述绝缘外壳支撑所述阴极、门极、聚焦极孔板、离子收集极、球网电极、阳极环。
5.根据权利要求1所述电离规，其特征在于， 所述门极由金属丝编织成网状结构，并且所述网状结构至少具有一个网孔。
6.根据权利要求1所述电离规，其特征在于， 所述门极设置在所述阴极下方100-400微米处； 所述聚焦极孔板设置在所述门极下方4-8毫米处； 所述球网电极设置在所述聚焦极孔板下方1-3毫米处。
7.根据权利要求1所述电离规，其特征在于， 所述球网电极以及阳极环均为由金属钥、钨、铜等或者合金制成。
8.根据权利要求1所述的电离规，其特征在于， 所述阴极包括基底和形成在所述基底表面的碳纳米管薄膜； 所述基底采用金属铜、钨、不锈钢或合金材料制成，和/或，所述碳纳米管薄膜采用热化学气相沉积法、模板法、反粘法、粘接法或丝网印刷法形成在所述基底上。
9.根据权利要求1所述的电离规，其特征在于， 所述聚焦极孔板的孔径为5-10毫米。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的电离规，其特征在于， 所述阳极环具有三个，直径分别为6-9毫米、14-16毫米、以及17-20毫米。
【文档编号】G01L21/30GK103762146SQ201310722318
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】李得天, 张虎忠, 成永军, 张涤新, 冯焱, 习振华, 赵澜, 王永军 申请人:兰州空间技术物理研究所