真空計壓力測量范圍
壓力測量中,除極少數直接測量外,絕大多數是間接測量,即先在被測氣體中引起一定的物理現象,然后再測量這一過程中與壓力有關的物理量,進而設法確定壓力值。這是真空測量的特點,但亦會造成某些問題。
任何具體物理現象與壓力的關系,都是在某一壓力范圍內才最顯著,超出這個范圍,關系就變弱了。因此,任何方法都有其一定的測量范圍,這個范圍就是真空計的“量程”。盡可能擴展每一種方法的量程,是真空科學研究的重要內容之一。近代真空技術所涉及的壓力范圍寬達20個數量級(105~ 10-14 Pa),沒有任何一種真空計能測量如此寬的壓力范圍,因此總是用幾種真空計分別管轄一定的區域。但由于各種真空計在原理上的差異,在相互銜接的區域,往往要造成較大的誤差。
在被測空間引起一定物理現象時,還會出現這樣的問題,即從測量的角度出發,本需要一種單純的物理現象,但有時卻不可避免地帶來一系列寄生現象,這些寄生現象不但給測量帶來誤差,有時還會“喧賓奪主”,完全把主要現象掩蓋住了。在利用電子碰撞氣體分子的方法中,荷能電子最終要打到電子收集極上,其能量急劇損失的過程會發射軟X 射線,這種射線又導致一些電極產生光電發射,最后影響到離子流的測量。電離的方法是目前高真空和超高真空測量中使用最廣泛的,可是它的寄生現象也特別多,它在應用時有抽氣作用,有時又出現放氣作用。電子碰撞電極除產生上述X 射線外,還會出現電子碰撞脫附現象。有時在熱陰極電離真空計中,由于陰極處于高溫,氣體在其上發生化學變化,因而改變氣體成分。熱陰極有時會發射正離子或中性粒子,熱陰極顯然改變規管內溫度,其輻射熱導致其他電極溫度升高,產生熱發射和變形效應。
由上觀之,為改善真空計性能及提高真空測量準確度,必須突出主要現象,抑制寄生現象。表給出了一些真空計的壓力測量范圍。
一些真空計的壓力測量范圍