電容薄膜真空計

屬彈性元件真空計，彈性薄膜將規(guī)管真空室分為兩個小室，即參考壓強室和測量室。測量低壓強 (P<100帕)時，參考室抽至高真空,其壓強近似為零。當測量室壓強不同時，薄膜變形的程度也不同。在測量室中有一固定電極，它與薄膜形成一個電容器。薄膜變形時電容值相應改變，通過電容電橋可測量電容的變化從而確定相應壓強值。為了防止薄膜發(fā)生蠕變，通常采用零位法測量，即在固定電極和薄膜之間加一直流電壓，利用靜電力補償薄膜受壓強差而產(chǎn)生的應力，使膜片保持零位。電容薄膜真空計可直接測量氣體或蒸氣的壓強，測量值與氣體種類無關、結(jié)構(gòu)牢固、可經(jīng)受烘烤，如對不同壓強范圍采用不同規(guī)頭，可得到較高精度。電容薄膜真空計可用于高純氣體監(jiān)測、低真空精密測量和壓強控制，也可用作低真空測量的副標準。

電離真空計

簡稱電離計，利用氣體電離的原理來測量壓強。電離真空計分為熱陰極和冷陰極兩大類。熱陰極電離真空計的規(guī)頭中通常有三個電極，即陰極、陽極和收集極，分別起發(fā)射電子、加速電子和收集離子的作用。電子從陰極向陽極運動的過程中使氣體電離，如果忽略二次電離效應（指電離過程中產(chǎn)生的新電子受電場加速又獲得電離能力并引起新的電離），每個從陰極發(fā)出的電子所產(chǎn)生的正離子數(shù)和空間的氣體密度成正比，因此在一定溫度下和壓強成正比。所以收集極接收的離子流Ii=SIeP，Ie為陰極電子發(fā)射電流，S為比例常數(shù)，稱為電離計系數(shù)。在一定溫度下用標準真空計校驗電離計系數(shù)后，即可根據(jù)離子流的大小確定壓強。熱陰極電離計規(guī)頭主要類型陰極一般采用鎢絲，陽極可做成柵網(wǎng)狀，使電子能在其兩側(cè)來回穿行以增加電子的行程，故又稱柵極。三極管型電離計收集極為圓筒形并置于柵極外側(cè)其壓強測量范圍是 10-1～10-5帕。當工作壓強高于10-1帕時，鎢絲壽命縮短,而且由于二次電離效應，離子流與壓強的關系開始偏離線性。涂氧化釷或氧化釔的銥絲陰極可工作在高達 100帕的壓強下并有相當長的壽命，這種燈絲即使在大氣中加熱也不致?lián)p壞。如果電離計規(guī)頭采用這種燈絲，并把陽極和收集極都做成特殊形式，縮短電極間距離，降低陽極電壓，使氣體電離幾率降低（即電離計系數(shù)降低），則這種電離計可以測量10-3～100帕的壓強，稱為高壓強電離計。三極管型電離計測量低壓強的下限決定于收集極的光電流，即由于電子打在陽極上產(chǎn)生的軟 X射線照射到收集極上引起光電發(fā)射，光電流便構(gòu)成收集極電流的本底。當光電流占離子流的10%時即達到電離計的測量下限。將電離計規(guī)頭收集極做成細絲并放在柵極軸線位置上，燈絲位于柵極外側(cè)，這時電離計的靈敏度變化不大，而由于收集極面積小，它所截獲的X射線比三極管型減少3個數(shù)量級，這種電離計可測量低至10-8帕的壓強。它是1950年由貝亞得和阿爾玻特提出的，故稱BA計。為測量10-9帕或更低的壓強可采用調(diào)制 BA 計、引出極電離計、彎柱電離計或熱陰極磁控電離計等。這些電離計還能在一定程度上排除柵極電子誘導脫附離子對壓強測量的影響