皮拉尼真空計(jì)的工作原理及工作范圍

更新時(shí)間：2023-05-27 點(diǎn)擊次數(shù)：2429

　　皮拉尼真空計(jì)是一種廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中的高精度真空測(cè)量儀器。它利用了氣體分子與固體表面碰撞的物理原理，通過測(cè)量氣體壓力與電流之間的關(guān)系來確定真空度。主要由兩個(gè)主要部分組成：感應(yīng)器和電子控制器。感應(yīng)器通常由一個(gè)玻璃管、一個(gè)導(dǎo)電絲和一個(gè)金屬盒子組成?？梢詫⒃摳袘?yīng)器放置在所需區(qū)域內(nèi)，并用一個(gè)高壓電源給導(dǎo)電絲通電。當(dāng)導(dǎo)電絲加熱時(shí)，它會(huì)發(fā)出熱電子，這些熱電子會(huì)與氣體分子碰撞，并將其中的電荷帶到感應(yīng)器金屬盒子中。當(dāng)金屬盒子中的電荷積累到足夠多時(shí)，就可以測(cè)量其電流信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的氣體壓力值。

　　電子控制器通常由一個(gè)微處理器和一些其他電子元件組成。微處理器負(fù)責(zé)讀取感應(yīng)器的電流信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為真空度值。此外，電子控制器還可以提供各種附加功能，如記錄和存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)、顯示真空度值以及提供警報(bào)和故障診斷等。

　　皮拉尼真空計(jì)的工作原理基于氣體分子與導(dǎo)電絲之間的碰撞。當(dāng)導(dǎo)電絲受到加熱時(shí)，其表面會(huì)發(fā)出熱電子。這些電子與氣體分子碰撞時(shí)，會(huì)將氣體分子激發(fā)成帶電離子。這些離子會(huì)向金屬盒子移動(dòng)，并在金屬盒子表面積累成一個(gè)電荷云。當(dāng)電荷積累到一定程度時(shí)，會(huì)形成一個(gè)穩(wěn)定的電流信號(hào)。這個(gè)電流信號(hào)的大小與氣體分子的數(shù)目成正比，因此可以用來測(cè)量壓力值。

　　然而，要注意到其工作范圍并不是無限制的。它的測(cè)量范圍通常被限制在10-3到10-9巴之間，因?yàn)樵诟呋蚋偷膲毫ο?，感?yīng)器中的氣體分子數(shù)量會(huì)變得太少或者過多，從而影響測(cè)量精度。

　　總的來說，皮拉尼真空計(jì)是一種高精度、可靠性高的真空測(cè)量儀器。它在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中都有廣泛的應(yīng)用，在半導(dǎo)體制造、真空冷卻、太空工程等多個(gè)領(lǐng)域都有重要作用。