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2020/1/181真空計慨論1.真空計的分類2.U型管3.膜盒真空計4.波爾登管5.熱電偶真計6.派藍尼真空計7.電容式真空計8.放電管9.冷陰極真空計10.離子真空計2020/1/1821.真空計的分類直接式:是利用“壁”或“膜”受力作用產生位移變化來做壓力指示間接式:透過某些物理上量的變化(如熱傳導,電離)以量測真空度2020/1/183直接式真空計:液面U型管麥式真空計固體面波爾登管輻射真空計膜盒真空計電容真空計2020/1/184間接式真空計:能量轉移(熱導)派藍尼熱電偶真空計電荷產生(電離化)離子真空計冷陰極真空計2020/1/1852.U型管使用範圍1atm~10E-2torr特性利用水銀或低蒸氣壓必須考慮水銀或低蒸氣壓油之蒸氣壓,一般而言低蒸氣壓之液體,其分子量較大較重h真空系統大氣壓2020/1/1863.膜盒真空計使用範圍1atm~0.1torr工作原理:使用銅鈹合金,一端維持著密封參考真空度,另一端接真空系統,當真空系統壓力改變時,膜片產生偏折,帶動指針指示真空度真空系統參考真空度2020/1/1874.波爾登管量測範圍1atm~1torr工作原理:波爾登真空計一端接真空系統,一端彎成橢圓形,並封閉起來,當真空度變化時波爾登管會產生彎曲,帶動齒輪偏轉,來指示真空度特性:堅固耐用,但指示粗略指示值不隨氣體種類及成份而改變可量測大於一大氣壓以上2020/1/1885.熱電偶真計使用範圍1atm~10E-3torr工作原理:真空系統中之氣體分子與燈絲接觸並帶走熱量,真空度愈差則氣體分子愈多,帶走的熱量則愈多,加熱燈絲的溫度就變的愈低,熱電偶的電壓就愈低,反之溫度愈高,熱電偶的電壓就越高,由熱電偶電壓的大小(0~15mv)來指示真空度2020/1/1896.派藍尼真空計使用範圍1atm~10E-3torr工作原理:感測頭使用熱電阻係數大的發熱體,當係統內的壓力大時,被帶走的熱量就愈多,發熱體溫度降低,其電阻就跟著降低,造成惠斯登電橋不平衡,表頭就會有電壓指示,將其刻化成壓力之刻度指示真空度2020/1/18107.電容式真空計使用範圍1atm~10E-5torr工作原理:電容真空計實際上與膜片真空計相同,指示將膜片真空計的機械偏折量轉換為電的訊號,膜片位於兩真空度不同的電極之間,當其發生偏折時,膜片與電極間之相對電容量即會發生變化2020/1/18118.放電管量測範圍10torr~10E-3torr工作原理:利用高壓氣體輝光放電的現象以作真空系統真空度之指示壓力大小----由放電形狀判定氣體種類----由放電顏色決定2~3kvdc陰極陽極2020/1/18129.冷陰極真空計量測範圍10E-2~10E-7torr工作原理:利用殘餘氣體的離子電流來量測真空度,其不利用燈絲加熱產生電子,而利用高壓真空放電產生電子,經磁場影響呈螺旋狀運動以增加電子碰撞的機會,因此產生較大離子電流,依其離子電流大小作為真空度的指示2020/1/181310.離子真空計量測範圍10E-1~10E-12torr工作原理:電子由陰極熱燈絲產生,被加速衝撞氣體分子,並將氣體分子離子化,正離子被負極所吸往,造成離子流,經由電阻造成電壓差,將其刻畫成刻度即為壓力陰極集極柵極2020/1/1814Xray效應傳統的離子式真空計,當陰極放射出電子衝擊到柵極時,會放射出xray,放射出的的ｘray有一部分被集極所吸收而產生光電子,光電子帶負電,當離開集極向柵極移動時,相當於帶正電的離子流向集極,造成壓力上升的誤差,這就稱之xray效應。2020/1/1815BA式離子真空計改良式的離子真空計,將集極的面積縮小,因此在集極產生xray的可能性小,且xray在外圍管壁所產生的光電子,也會因為集極與管壁間之相對電壓關係,而不易到達集極。陰極(v=45)外殼(v=0)柵極(v=180)集極(v=0)光電子Xray來自外殼的光電子來自集極的光電子傳統式B-A式放射電子