基于场电离发射的电离真空计的制作方法

本发明属于测量仪器设备领域，具体的说是涉及一种基于场电离发射的电离真空计。

背景技术：

高真空的获得和测量技术在生产、科研和实验教学中有着重要和广泛的用途。电离真空计是用来测量高真空的真空度测量仪，它在社会和高校应用很广泛。公知的电离真空计的结构复杂，成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于场电离发射的电离真空计，以有效克服上述现有技术的不足。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于场电离发射的电离真空计，包括真空管、磁场发生装置、高压发生器、控制电路和直流电源，所述真空管内设有阴极和阳极，在真空管的上端部设有真空检测口，在真空管的外围设有磁场发生装置；所述高压发生器的正极输出端通过正极输出电缆与阳极电连接，高压发生器的负极输出端通过负极输出电缆与阴极电连接；所述控制电路的输出端通过控制电路电源输出导线与高压发生器的负极输入端电连接，控制电路的电源正极输入端通过电缆与直流电源的正极输出端电连接；所述直流电源的负极输出端通过电源负极电缆与控制电路电源的负极输入端电连接，直流电源的正极输出端通过电源正极电缆与高压发生器的正极输入端电连接。

优选的，所述阴极及阳极分别呈u型及棒状，阳极的下部插入阴极内。

进一步，所述控制电路内并联设有电压表。

进一步，所述电源正极电缆中串联设有电流表。

本发明是利用低压力下气体分子的电离电流与压力有关的特性，用放电电流作为真空度的测量，由电压表做为真空度指示仪表，一般用量程为0～10v指示出来。电离真空计是靠场电离发射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。

采用本技术方案的发明，其有益效果是：本发明的电离真空计结构简单、制作成本较低。本发明的电离真空计具有优点是：在大气压下可以直接开机，瞬间开始无需预热等待；性价比高的真空测量产品，仅为国外同类产品成本的五分之一；体积小，便于安装，功耗低；24v低压供电，无需高压电缆，使用安全可靠。

附图说明

图1为本发明的电原理图；

图中标号：10、真空管；11、阴极；12、阳极；13、真空检测口；20、磁场发生装置；30、高压发生器；31、正极输出电缆；32、负极输出电缆；40、控制电路；41、控制电路电源输出导线；50、直流电源；51、电源负极电缆；52、电源正极电缆。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

参见图1，本发明的电离真空计，包括真空管10、磁场发生装置20、高压发生器30、控制电路40和直流电源50，所述真空管10内设有阴极11和阳极12，在真空管10的上端部设有真空检测口13，在真空管10的外围设有磁场发生装置20；所述高压发生器30的正极输出端通过正极输出电缆31与阳极12电连接，高压发生器30的负极输出端通过负极输出电缆32与阴极11电连接；所述控制电路40的输出端通过控制电路电源输出导线41与高压发生器30的负极输入端电连接，控制电路40的电源正极输入端通过电缆与直流电源50的正极输出端电连接；所述直流电源50的负极输出端通过电源负极电缆51与控制电路40电源的负极输入端电连接，直流电源50的正极输出端通过电源正极电缆52与高压发生器30的正极输入端电连接。所述阴极11及阳极12分别呈u型及棒状，阳极12的下部插入阴极11内。所述控制电路40内并联设有电压表。所述电源正极电缆52中串联设有电流表。

在实际使用中，其磁场发生装置20可采用永磁铁、亥姆霍兹线圈、螺线管或电磁铁。

上述仅为本发明的一种实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改等同替换和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。