高真空的获得和测量19系04级姓名刘畅畅日期2006年5月19日学号PB04204051实验目的：本实验学习用机械泵、扩散泵机组获得高真空，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：一．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，即正比于总压强，故产生的正离子数正比于压强。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，规管中心热阴极接零电位，为为热阴极加热电压；加速极接正电位（几百伏）；离子收集极接负电位（几十伏），其作用是使由阴极发射的电子，在加速电位的作用下，飞向极使电子能量增加，大部分电子通过加速极飞向圆筒型收集极，电子轨迹如图2.6.3－3所示，在、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，在电子飞向、空间时，电子又在拒斥场作用下减速，直到速度为零又返向极，向、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、间产生的正离子被收集极接收形成离子流，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正比于发射电子电流和气体的压强，即:其中比例常数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，值多通过实验测得。在实际测量中，规定发射电流等于常数。对于不同气体，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，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。二.真空检漏。一个高真空系统，如果经过长时间抽气，仍达不到预期的真空度，在排除泵的因素后，可能的原因有：▲蒸气源：水蒸气、机械泵油和扩散泵油的蒸气、高真空的密封油脂和封蜡的蒸气及系统内其他污染物，形成蒸气源。▲表面放气：系统的器壁、系统内金属元件表面吸附着大量气体分子，在低压下向系统内释放。▲真漏：真空系统连接部位安装不良,焊接处有漏孔或漏隙及阀门处密封不严所造成。对于蒸气源和表面放气，首先在设计系统时要选择合适的材料和结构。尽量选择蒸气压低的真空泵油；其次是搞好真空清洁，使系统表面清洁、干燥，然后在真空条件下烘烤去气，但材...
