高真空的检漏与获得0406PB04210109仲海兵06.03.20实验目的:1、用机械泵、扩散泵机组获得高真空2、用静态升压法和氦质谱法检漏,并对比两种方法的特点.实验原理:1、高真空的测量——电离真空规具有足够能量的电子与气体分子碰撞会引起分子的电离.产生正离子和电子,电子与分子的碰撞次数正比于分子数密度n,即正比于总压强p,故产生的正离子数N+正比于压强p.规管的结构如图2.6.3-l所示,它主要由发射电子的热阴极(灯丝)、加速并收集电子的加速极和收集离子的收集极等三部分组成.其接线图如图2.6.3-2所示,规管中心热阴极F接零电位,为UK为热阴极加热电压;加速极G接正电位UG(几百伏);离子收集极接负电位UC(几十伏),其作用是使由阴极F发射的电子,在加速电位UG的作用下,飞向G极使电子能量增加,大部分电子通过加速极G飞向圆筒型收集极C,电子轨迹如图2.6.3-3所示,在G、C之间拒斥场的作用下电子减速,在速度减到零时,电子返转飞向G,在电子飞向G、C空间时,电子又在拒斥场作用下减速,直到速度为零又返向G极,向G、C方向飞行.电子在这种返往运动中与气体分子不断发生碰撞,把能量传给气体分子,使其电离,而电子最终被加速极所收集;在G、C间产生的正离子被收集极C接收形成离子流,此离子流被外电路中的微安计测得。对于一定结构的规管,当各电极电位一定时,对某种气体,在规管中电离所形成的正离子流I+正比于发射电子电流Ie和气体的压强p,即I+=KIep其中比例常数K称为电离计的灵敏度,其意义是在单位电子电流、单位压强下所得到的离子流,其单位为1/Pa,K值多通过实验测得.在实际测量中,规定发射电流Ie等于常数.对于不同气体,K值也不同,通常所指的灵敏度是对于干燥空气或氮气而言.普通型热阴极电离规的测量范围为1.33X10-1~1.33X10-5Pa,超出此范围,离子流与压强便不再是线性关系而不能进行测量.2、静态升压法在高真空系统,漏孔或漏隙用肉眼一般是看不出来的我们通常采用静态升压法,即把系统抽到一定压强后,关闭阀门,将被检部分与泵隔开,由于漏气和表面放气,被检部分的压强将随时间而上升,用电离真空计或复合真空计和秒表,测出p-t关系曲线,由曲线形状,我们可以判断系统是否漏气,如图2.6.3-4听示.图2.6.3-4压强随时间的变化l)直线a平行于t轴,说明压强是恒量,它不随时间而变化,表明系统既无放气也无漏气.2)曲线b开始上升较快而后渐渐变成平行于t轴的直线.这说明系统只有放气而无漏气,气压较低时放气速率较大,达到某一气压值时,放气速率和...