真(zhen)(zhen)空(kong)度(du)測(ce)試儀的(de)主(zhu)要作用是,根據(ju)磁控放電(dian)的(de)方法測(ce)量(liang)真(zhen)(zhen)空(kong)泡(pao)內離子電(dian)流,以此量(liang)測(ce)量(liang)泡(pao)內真(zhen)(zhen)空(kong)度(du),并可(ke)(ke)用于評定真(zhen)(zhen)空(kong)泡(pao)使(shi)用壽命。該測(ce)試儀既(ji)可(ke)(ke)用于真(zhen)(zhen)空(kong)泡(pao)出廠檢測(ce)流水線,也可(ke)(ke)單獨進行測(ce)量(liang)。

基本工作原理

磁(ci)(ci)控放電(dian)法測試真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度的(de)(de)基本原理如(ru)下:將(jiang)真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泡(pao)兩(liang)觸(chu)頭拉開一(yi)定的(de)(de)開距,并置于通(tong)有大(da)電(dian)流的(de)(de)螺(luo)線管內(nei),在兩(liang)觸(chu)頭間施(shi)加高壓脈沖,從(cong)而在真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泡(pao)內(nei)產(chan)生高壓電(dian)場和(he)軸向脈沖磁(ci)(ci)場。這樣,在脈沖強(qiang)(qiang)磁(ci)(ci)場和(he)強(qiang)(qiang)電(dian)場的(de)(de)作用下,真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)泡(pao)中的(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)(zi)作螺(luo)旋運動(dong),并與殘余氣體分子(zi)(zi)(zi)發(fa)生碰撞產(chan)生電(dian)離,生成的(de)(de)離子(zi)(zi)(zi)電(dian)流與殘余氣體密(mi)度即真(zhen)(zhen)空(kong)(kong)度近(jin)似(si)成比例(li)關系。

研制的測(ce)(ce)試儀可用于測(ce)(ce)量泄漏(lou)電(dian)(dian)(dian)流(liu)、全電(dian)(dian)(dian)流(liu)和離(li)子電(dian)(dian)(dian)流(liu)3個電(dian)(dian)(dian)流(liu)值。

(1)泄漏(lou)(lou)(lou)電(dian)流(liu)。將真空(kong)泡動靜觸(chu)頭(tou)拉開一定的間距,并加高(gao)壓(ya)直流(liu)脈(mo)沖電(dian)壓(ya),則會(hui)在兩(liang)觸(chu)頭(tou)間、觸(chu)頭(tou)和屏(ping)蔽罩(zhao)間產(chan)生強電(dian)場。根據(ju)場致(zhi)發射理(li)論(lun),陰極和屏(ping)蔽罩(zhao)表面會(hui)發射出電(dian)子,向陽極運動,形成電(dian)流(liu),即泄漏(lou)(lou)(lou)電(dian)流(liu)。由于電(dian)子的自由行程遠遠大于兩(liang)觸(chu)頭(tou)間距,電(dian)子幾乎不(bu)與真空(kong)泡內殘(can)余氣體分子發生碰撞(zhuang),所以泄漏(lou)(lou)(lou)電(dian)流(liu)不(bu)能正(zheng)確反應真空(kong)泡的真空(kong)度。

(2)全電(dian)流(liu)(liu)。為(wei)了使泄漏電(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)能夠與(yu)殘(can)余(yu)(yu)氣體(ti)分(fen)子(zi)(zi)發(fa)(fa)生碰(peng)撞,目前(qian)常用的(de)(de)(de)方(fang)法是在(zai)軸向上加一(yi)較強的(de)(de)(de)磁(ci)場(chang),使得場(chang)致發(fa)(fa)射(she)的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)(zi)在(zai)電(dian)場(chang)和磁(ci)場(chang)的(de)(de)(de)共同作用下發(fa)(fa)生螺旋運(yun)動,這加大了電(dian)子(zi)(zi)運(yun)動的(de)(de)(de)行程及與(yu)殘(can)余(yu)(yu)氣體(ti)分(fen)子(zi)(zi)發(fa)(fa)生碰(peng)撞的(de)(de)(de)概率。當電(dian)子(zi)(zi)與(yu)殘(can)余(yu)(yu)氣體(ti)分(fen)子(zi)(zi)發(fa)(fa)生碰(peng)撞后會產(chan)生電(dian)離現(xian)象,并形成穩定的(de)(de)(de)自(zi)持放電(dian),這時測量出的(de)(de)(de)電(dian)流(liu)(liu)值為(wei)全電(dian)流(liu)(liu)值。

(3)離(li)子(zi)電(dian)流(liu)。全(quan)電(dian)流(liu)的(de)(de)測(ce)量值包括了陰極(ji)和屏蔽(bi)罩發(fa)射(she)的(de)(de)泄漏(lou)電(dian)流(liu),以及殘(can)余氣體被碰(peng)撞(zhuang)后產生電(dian)離(li)的(de)(de)離(li)子(zi)電(dian)流(liu)。為(wei)了準確測(ce)量真(zhen)空(kong)泡(pao)(pao)內的(de)(de)真(zhen)空(kong)度,還得從全(quan)電(dian)流(liu)中(zhong)減掉(diao)泄漏(lou)電(dian)流(liu)值,得到的(de)(de)才(cai)是真(zhen)正反映真(zhen)空(kong)泡(pao)(pao)真(zhen)空(kong)度的(de)(de)離(li)子(zi)電(dian)流(liu)值。真(zhen)空(kong)泡(pao)(pao)使用壽命評定(ding)原理:真(zhen)空(kong)泡(pao)(pao)隨著正常使用時(shi)(shi)間(jian)(jian)的(de)(de)增(zeng)長,內部真(zhen)空(kong)度也呈線性增(zeng)加。通過(guo)測(ce)定(ding)兩個間(jian)(jian)隔時(shi)(shi)間(jian)(jian)比較恰當時(shi)(shi)的(de)(de)真(zhen)空(kong)度,就(jiu)可(ke)確定(ding)其變化率,從而確定(ding)使用過(guo)任意時(shi)(shi)間(jian)(jian)后真(zhen)空(kong)泡(pao)(pao)真(zhen)空(kong)度的(de)(de)大小。