真空度测试仪的工作原理与应用

真空度测试仪的主要功能是依据磁控放电法，通过测量真空泡内的离子电流来测定泡内的真空度，同时还能用于评估真空泡的使用寿命。该测试仪既可以应用于真空泡的出厂检测流水线，也能够单独进行测量操作。

基本工作原理：磁控放电法测试真空度的基本原理如下：将真空泡的两个触头拉开一定的距离，放置在通有大电流的螺线管内，然后在两触头之间施加高压脉冲，从而在真空泡内形成高压电场和轴向脉冲磁场。在脉冲强磁场和强电场的共同作用下，真空泡中的电子会做螺旋运动，并与残余气体分子发生碰撞进而产生电离现象。生成的离子电流与残余气体密度（即真空度）大致成比例关系。

真空度测试仪能够测量泄漏电流、全电流和离子电流这三个电流值，具体如下：

(1) 泄漏电流：将真空泡的动静触头拉开一定间距，并施加高压直流脉冲电压，此时两触头之间以及触头与屏蔽罩之间会产生强电场。根据场致发射理论，阴极和屏蔽罩表面会发射出电子，这些电子向阳极运动，进而形成电流，即泄漏电流。由于电子的自由行程远远大于两触头之间的间距，电子几乎不会与真空泡内的残余气体分子发生碰撞，因此泄漏电流无法准确反映真空泡的真空度。

(2) 全电流：为了让泄漏电流中的电子能够与残余气体分子发生碰撞，目前常用的方法是在轴向上施加一个较强的磁场，使得场致发射的电子在电场和磁场的共同作用下做螺旋运动。这一过程增加了电子的运动行程，提高了其与残余气体分子发生碰撞的概率。当电子与残余气体分子发生碰撞后，会产生电离现象，并形成稳定的自持放电，此时测量得到的电流值就是全电流值。

(3) 离子电流：全电流的测量值包含了阴极和屏蔽罩发射的泄漏电流，以及残余气体被碰撞后产生电离的离子电流。为了精确测量真空泡内的真空度，需要从全电流中减去泄漏电流值，得到的才是真正能够反映真空泡真空度的离子电流值。

综上所述，真空度测试仪凭借其独特的磁控放电法工作原理，能够准确地测量真空泡内的真空度，并对其使用寿命进行有效评估。无论是在真空泡的生产环节，通过与出厂检测流水线配合，实现大规模、高效的质量检测；还是在日常的单独测量场景中，为用户提供精准的真空度数据，都展现出了极高的实用价值。它操作简便、测量精准，为保障真空泡的质量和性能提供了可靠的技术支持，在相关领域中具有重要的应用前景。

湖北仪天成电力设备有限公司
2025年2月7日