उच्च वैक्यूम को मापने के लिए एक आयनीकरण वैक्यूम गेज एक मुख्य घटक है। यह गैस अणुओं को आयनित करके और परिणामी आयन प्रवाह को मापकर निर्वात स्तर निर्धारित करता है। विभिन्न आयनीकरण विधियों के आधार पर, इसे मुख्य रूप से निम्नलिखित दो श्रेणियों में विभाजित किया गया है:
एक। हॉट कैथोड आयोनाइजेशन वैक्यूम गेज
कार्य सिद्धांत: एक गर्म फिलामेंट (कैथोड) थर्मिओनिक इलेक्ट्रॉनों का उत्सर्जन करता है। ये इलेक्ट्रॉन पर्याप्त ऊर्जा प्राप्त करते हैं क्योंकि वे एनोड ग्रिड की ओर उड़ते हैं, गैस अणुओं से टकराते हैं और उन्हें आयनित करते हैं। परिणामी आयन धारा को एकत्रित इलेक्ट्रोड पर मापा जाता है; यह धारा गैस के दबाव के समानुपाती होती है।
लाभ:सटीक माप, अच्छी स्थिरता और उत्कृष्ट रैखिकता; यह उच्च वैक्यूम माप के लिए मुख्य धारा की पसंद है।
नुकसान:
एक्स{0}रे प्रभाव: एनोड ग्रिड से टकराने वाले इलेक्ट्रॉन नरम एक्स{1}किरणें उत्पन्न करते हैं, जो कलेक्टर इलेक्ट्रोड को विकिरणित करते हैं, फोटोइलेक्ट्रॉन उत्सर्जन को ट्रिगर करते हैं और एक दबाव {{2}स्वतंत्र "पृष्ठभूमि धारा" बनाते हैं। इसके कारण मापा गया दबाव अल्ट्रा{{4}उच्च निर्वात (लगभग) के तहत वास्तविक दबाव से विचलित हो जाता है<10⁻⁸ Pa).
रासायनिक निष्कासन: फिलामेंट का उच्च तापमान प्रतिक्रियाशील गैस अणुओं (जैसे ऑक्सीजन) को अलग करने और सोखने का कारण बनता है, जिससे "वैक्यूम प्रभाव" बनता है जो वास्तविक दबाव को प्रभावित करता है।
Filament burnout risk: Under higher pressures (e.g., >10⁻² Pa) या वायुमंडल के अचानक संपर्क में आने पर, गरमागरम फिलामेंट में ऑक्सीकरण और जलने का खतरा होता है।
दो। शीत कैथोड आयनीकरण वैक्यूम गेज
कार्य सिद्धांत: निर्वात में डिस्चार्ज को प्रेरित करने के लिए एक उच्च वोल्टेज विद्युत क्षेत्र का उपयोग करना (ठंडे कैथोड को गर्म नहीं किया जाता है), और एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र को लागू करना। विद्युत और चुंबकीय क्षेत्र (लोरेंत्ज़ बल) के संयुक्त प्रभाव के तहत इलेक्ट्रॉन, पेचदार गति से गुजरते हैं, जिससे गैस अणुओं के साथ टकराव के माध्यम से आयनीकरण की संभावना काफी बढ़ जाती है, जिससे एक स्व-स्थायी प्लाज्मा डिस्चार्ज बनता है। आयन प्रवाह दबाव के समानुपाती होता है।
लाभ:मजबूत संरचना, कोई गर्म रेशा नहीं, वायुमंडलीय प्रभाव के लिए प्रतिरोधी, लंबी उम्र।
कोई एक्स-रे पृष्ठभूमि वर्तमान सीमा नहीं है, जो उच्च वैक्यूम स्तर (आमतौर पर 10⁻¹² पा के क्रम पर) को मापने की अनुमति देती है।
नुकसान:
डिस्चार्ज स्थिरता: कम दबाव पर डिस्चार्ज अस्थिर हो सकता है, यहां तक कि "डिस्चार्ज देरी" या "फ्लेमआउट" घटना भी प्रदर्शित हो सकती है।
संदूषण के प्रति संवेदनशीलता: कैथोड सतह का संदूषण इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकता है, जिससे गलत माप हो सकते हैं।
मजबूत चुंबकीय क्षेत्र हस्तक्षेप: वैक्यूम गेज का अपना मजबूत चुंबकीय क्षेत्र आसपास के उपकरणों (जैसे आयन स्रोत) में हस्तक्षेप कर सकता है; स्थापना स्थान पर सावधानीपूर्वक विचार करने की आवश्यकता है।
