基于碳纳米管电子源的高稳定电离真空计的性能研究

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作者 阴怡媛 李得天 +5 位作者 张虎忠 马卓娅 习振华 李刚 张开旭 宋云见 《真空科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期312-317,共6页

文章将碳纳米管电子源应用于高稳定电离真空计,通过结构和电参数优化,研制了样机,并开展了样机计量特性的实验研究,研究结果表明,新型电离规在6.87×10^(-6)Pa~6.45×10^(-5)Pa的压力范围内,灵敏度在0.200 Pa^(-1)~0.245 Pa^(-1... 文章将碳纳米管电子源应用于高稳定电离真空计,通过结构和电参数优化,研制了样机,并开展了样机计量特性的实验研究,研究结果表明,新型电离规在6.87×10^(-6)Pa~6.45×10^(-5)Pa的压力范围内,灵敏度在0.200 Pa^(-1)~0.245 Pa^(-1)的范围内波动,与仿真灵敏度0.250 Pa^(-1)的偏差最大为20%,灵敏度波动小于5.96%,证明该结构设计合理,有望应用于超高真空校准及精确测量领域。 展开更多

关键词 碳纳米管电子源 电离真空计 灵敏度

原文传递

基于碳纳米管电子源的计量级电离真空计数值模拟研究 被引量：1

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作者 马卓娅 张虎忠 +5 位作者 李得天 成永军 姚鹏 葛金国 阴怡媛 韩晓东 《真空与低温》 2023年第3期243-250,共8页

通过控制电离区域内的电子轨迹和电子能量,能够使计量级电离真空计实现高稳定的超高真空测量。设计了一种基于碳纳米管(CNT)电子源的计量级电离真空计,构建了物理模型,模拟计算了电子透过率、电子传输效率和灵敏度等关键参数,并分析了... 通过控制电离区域内的电子轨迹和电子能量,能够使计量级电离真空计实现高稳定的超高真空测量。设计了一种基于碳纳米管(CNT)电子源的计量级电离真空计,构建了物理模型,模拟计算了电子透过率、电子传输效率和灵敏度等关键参数,并分析了不同的电子发射分布、电极电压和制造安装公差对灵敏度稳定性等关键参数的影响。该真空计的理论计算灵敏度为0.2517 Pa^(-1),标准偏差为7.7538×10^(-5)Pa^(-1)。 展开更多

关键词 计量级电离真空计 碳纳米管电子源 灵敏度 结构设计 SIMION仿真

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碳纳米管阴极电离真空计研制及其性能研究 被引量：6

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作者 张虎忠 成永军 +3 位作者 王永军 孙健 习振华 李得天 《真空与低温》 2017年第4期212-216,共5页

碳纳米管阴极电离真空计在超高/极高真空测量中具有广阔应用前景,基于碳纳米管阴极研制了测量范围10-9~10-4Pa的电离真空计,真空规管包括了碳纳米管阴极、门极、阳极、反射极和收集极,电路控制系统由高压电源、微弱离子流测量和控制电... 碳纳米管阴极电离真空计在超高/极高真空测量中具有广阔应用前景,基于碳纳米管阴极研制了测量范围10-9~10-4Pa的电离真空计,真空规管包括了碳纳米管阴极、门极、阳极、反射极和收集极,电路控制系统由高压电源、微弱离子流测量和控制电路组成。实验研究结果表明,不锈钢衬底上直接生长制备的碳纳米管阴极性能良好,开启场强和阈值场强分别为1.9 V/μm和3.9 V/μm,当阳极电流为42μA时,碳纳米管阴极电离真空计本底干扰可降低到1.81×10-9Pa。 展开更多

关键词 真空测量 电离真空计 碳纳米管阴极 场发射

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电离真空计用作真空保护系统传感器的响应时间的研究 被引量：1

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作者 高辉 王秋平 +5 位作者 王卫兵 吴青林 徐军 姚传荣 盛六四 张允武 《真空科学与技术》 CSCD 北大核心 2001年第6期461-465,共5页

介绍了以GH0 7X热阴极电离超高真空计为核心的双重真空保护模块的设计和应用。实验结果表明 ,GH0 7X对真空系统压力突变的快速报警响应时间可小于 2 0 0 μs,慢速报警响应时间小于 10 0ms。实验数据还表明 ,快速报警响应时间与气体分子... 介绍了以GH0 7X热阴极电离超高真空计为核心的双重真空保护模块的设计和应用。实验结果表明 ,GH0 7X对真空系统压力突变的快速报警响应时间可小于 2 0 0 μs,慢速报警响应时间小于 10 0ms。实验数据还表明 ,快速报警响应时间与气体分子浓度和真空计规管灯丝的发射电流密切相关。分析比较了溅射离子泵、冷阴极电离超高真空计、热阴极电离超高真空计等作为真空保护传感器的不同电子学设计。与国内外报道的其它光束线真空保护模块设计相比 ,GH0 7X真空计独有的双重真空保护模块设计 ,使得光束线真空保护控制系统响应更快、更可靠。 展开更多

关键词 同步辐射 光束线 电离真空计 响应时间 快阀 电离真空计 真空保护系统 传感器

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放射性电离真空计的校准方法 被引量：3

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作者 李莉 赵光平 +1 位作者 赵澜 卢耀文 《真空与低温》 2010年第3期174-176,共3页

主要介绍了放射性电离真空计结构、工作原理及放射性电离真空计的校准方法和校准装置,并对校准数据进行了处理。放射性电离真空计修正因子采用阿伦方差进行不确定度评定,可以提高校准的准确度,确保卫星、火箭发射的安全。

关键词 放射性电离真空计 校准方法 校准装置 不确定度

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10^(-9)~10^(-1)Pa宽量程电离真空计研制与性能研究 被引量：1

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作者 张虎忠 葛金国 +7 位作者 姚鹏 魏建平 成永军 孙雯君 习振华 马卓娅 马亚芳 李得天 《真空与低温》 2022年第4期392-396,共5页

热阴极电离真空计的压力测量范围可覆盖超高真空、高真空和中低真空,该真空计广泛应用于各类真空装备。依据电离真空计工作原理,对电离真空计的本底干扰离子流I_(r)^(+)进行了理论分析,讨论了气体分子热脱附、软X射线效应、ESD效应等多... 热阴极电离真空计的压力测量范围可覆盖超高真空、高真空和中低真空,该真空计广泛应用于各类真空装备。依据电离真空计工作原理,对电离真空计的本底干扰离子流I_(r)^(+)进行了理论分析,讨论了气体分子热脱附、软X射线效应、ESD效应等多个因素对I_(r)^(+)的影响,优化了规管尺寸和制备工艺,研制了真空规管,将本底干扰降低到2×10^(-9)Pa以下,并研制了配套的电控单元,使微弱离子流测量下限达到0.1 pA量级。该宽量程电离真空计产品的实测范围达到1.26×10^(-9)~6.02×10^(-1)Pa,灵敏度波动小于±11%。 展开更多

关键词 超高真空 真空测量 电离真空计 宽量程 灵敏度

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电离真空计现场校准的测量不确定度评定 被引量：2

7

作者 欧雷 《计测技术》 2015年第B07期165-167,共3页

依据JJF1062-1999《电离真空计校准规范》,结合现场校准的实际工作情况,对测得的量值进行不确定度评定,建立包含黑箱模型的测量模型,分析计量标准、校准装置、被校仪器及环境条件四个方面的影响量,分别采用不确定度的A类评定和B类评定... 依据JJF1062-1999《电离真空计校准规范》,结合现场校准的实际工作情况,对测得的量值进行不确定度评定,建立包含黑箱模型的测量模型,分析计量标准、校准装置、被校仪器及环境条件四个方面的影响量,分别采用不确定度的A类评定和B类评定方法进行计算,合成标准不确定度分量合成,计算得到扩展不确定度。 展开更多

关键词 电离真空计 现场校准 测量不确定度

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变压器绕制对电离真空计离子流测量的影响

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作者 闫吉庆 《现代电子技术》 2013年第7期154-156,共3页

对电离真空计灯丝采用交流供电加热的方式易受到市电的干扰进行了分析,以在电离真空计的离子流测量中发现的现象为例,提出了变压器初级和次级彻底分成两个线包分开绕制的方法,经过真空测量仪表生产厂家多年来在产品生产中的实践验证,电... 对电离真空计灯丝采用交流供电加热的方式易受到市电的干扰进行了分析,以在电离真空计的离子流测量中发现的现象为例,提出了变压器初级和次级彻底分成两个线包分开绕制的方法,经过真空测量仪表生产厂家多年来在产品生产中的实践验证,电离真空计用的电源变压器采用此种绕制方法可减弱市电的干扰。 展开更多

关键词 市电干扰 离子流测量 电离真空计 变压器绕制

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电离真空计测量结果的不确定度评定

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作者 刘兴胜 《计量与测试技术》 2010年第3期72-72,74,共2页

依据JJG45-1999《比对法校准真空计校准规程》,使用真空计量装置对ZDK-I型真空计进行示值误差测量,并对测量结果不确定度进行了分析评定,给出测量结果不确定度的报告。

关键词 电离真空计 不确定度 评定

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基于电路模拟的热阴极电离真空计电参数校准装置及方法 被引量：2

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作者 邵壮 延峰 +4 位作者 王欢 董云宁 宋瑞海 魏萌萌 卢耀文 《真空与低温》 2019年第4期259-264,共6页

传统热阴极电离真空计的电参数校准中,必须将热阴极电离真空规与热阴极电离真空计连接并为其提供高真空环境,且校准周期普遍较长。针对该问题,提出一种等效模拟热阴极电离真空规的方法,研制了新型热阴极电离真空计电参数校准装置。该装... 传统热阴极电离真空计的电参数校准中,必须将热阴极电离真空规与热阴极电离真空计连接并为其提供高真空环境,且校准周期普遍较长。针对该问题,提出一种等效模拟热阴极电离真空规的方法,研制了新型热阴极电离真空计电参数校准装置。该装置可单独对热阴极电离真空计的阴极电压、栅极电压、发射电流等电参数进行自动化校准,适用于无配套热阴极电离真空规情况下的校准和现场校准。解决了传统热阴极电离真空计电参数校准装置存在的问题,并为使用其他热阴极电离源真空仪器的调试提供了新思路。 展开更多

关键词 热阴极电离真空计 电参数 校准装置

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冷阴极电离真空计校准方法研究 被引量：2

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作者 刘珈彤 冯焱 +3 位作者 赵澜 李莉 马奔 刘赐贤 《计测技术》 2013年第3期51-53,共3页

主要介绍了冷阴极电离真空计结构、工作原理及冷阴极电离真空计的校准方法和校准装置,并对校准数据进行了处理。由于冷阴极电离真空计为非线性真空计,通过比较,校准结果采用了校准曲线的方式,可提高校准的准确度,减小校准不确定度,保证... 主要介绍了冷阴极电离真空计结构、工作原理及冷阴极电离真空计的校准方法和校准装置,并对校准数据进行了处理。由于冷阴极电离真空计为非线性真空计,通过比较,校准结果采用了校准曲线的方式,可提高校准的准确度,减小校准不确定度,保证真空测量的可靠性。 展开更多

关键词 冷阴极电离真空计 校准方法 校准装置 不确定度 校准曲线

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几种热阴极电离真空计电参数校准及分析 被引量：3

12

作者 刘波 丁立莉 +1 位作者 刘卿 曹慧 《真空与低温》 2012年第2期101-106,共6页

通过真空比对标准装置及电参数测量系统,对目前较为常用的ZJ-27,ZJ-12,ZJ-10,ZJ-2等四种热阴极电离真空计进行电参数校准。通过对实验数据的分析,验证了该套装置及方法校准热阴极电离真空计电参数的可行性。

关键词 热阴极电离真空计 电参数 真空比对标准装置

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热阴极电离真空计电参数校准装置电流源设计与仿真分析

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作者 邵壮 延峰 +4 位作者 柏向春 董云宁 宋瑞海 魏萌萌 卢耀文 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期297-303,共7页

针对热阴极电离真空计电参数校准装置中电流源设计的关键技术,本文提出一种用于真空计电参数校准的内置单运放电流源及其非理想化低频等效模型,并通过PSPICE仿真对电路性能进行分析。装置适用于100MQ^100GQ负载条件,负载为1GQ时输出电... 针对热阴极电离真空计电参数校准装置中电流源设计的关键技术,本文提出一种用于真空计电参数校准的内置单运放电流源及其非理想化低频等效模型,并通过PSPICE仿真对电路性能进行分析。装置适用于100MQ^100GQ负载条件,负载为1GQ时输出电流相对变化率为0.3×10%解决了当前热阴极电离真空计电参数校准装置电流源不适用于低位离子流采样的超高电离真空计的问题,达到校准不同型号热阴极电离真空计离子流放大器的效果,为电参数校准装置的研制提供理论依据及参考。 展开更多

关键词 电离真空计 校准装置 电参数 PSPICE仿真

原文传递

热阴极电离真空计相对灵敏度数值计算与实验研究

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作者 葛金国 张虎忠 +3 位作者 姚鹏 马卓娅 魏建平 成永军 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期908-913,共6页

电离真空计广泛应用于超高真空测量,是目前唯一实际可行的超高真空测量仪器。针对不同气体环境,真空规管的电离截面不同且对测量灵敏度产生显著影响,本文基于BEB电子碰撞电离截面模型和数值仿真算法,精确计算了真空规管电离区域内不同... 电离真空计广泛应用于超高真空测量,是目前唯一实际可行的超高真空测量仪器。针对不同气体环境,真空规管的电离截面不同且对测量灵敏度产生显著影响,本文基于BEB电子碰撞电离截面模型和数值仿真算法,精确计算了真空规管电离区域内不同气体的电离截面,并实测了真空规管灵敏度变化特征。结果表明,在10^(-8)-10^(-5) Pa压力范围内,Kr、Ar、CH_(4)、CO_(2)、He气体在真空规管中的相对灵敏度分布偏差最大仅为4.78%,不同气体的实测相对灵敏度分别为2.01、1.46、1.66、1.45、0.198。数值计算结果与实验结果具有良好一致性。 展开更多

关键词 电离真空计 相对灵敏度 碰撞电离截面 多种气体

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热阴极电离真空计问答 被引量：2

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作者 王逊 《真空》 CAS 北大核心 1994年第2期43-52,共10页

热阴极电离真空计问答王逊（北京大学无线电电子学系）ＡｎｓｗｅｒｓａｎｄＱｕｅｓｔｉｏｎｓｏｎＨｏｔ－ｃａｔｈｏｄｅＶａｃｕｕｍＩｏｎｉｚａｔｉｏｎＧａｕｇｅ￥ＷａｎｇＸｕｎ（Ｄｅｐ．ｏｆＲａｄｉｏａｎｄＥｌｅｃｔｒｏ... 热阴极电离真空计问答王逊（北京大学无线电电子学系）ＡｎｓｗｅｒｓａｎｄＱｕｅｓｔｉｏｎｓｏｎＨｏｔ－ｃａｔｈｏｄｅＶａｃｕｕｍＩｏｎｉｚａｔｉｏｎＧａｕｇｅ￥ＷａｎｇＸｕｎ（Ｄｅｐ．ｏｆＲａｄｉｏａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅ... 展开更多

关键词 电离式真空计 热阴极

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DL-8型高压强电离真空计的另一种高灵敏度状态

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作者 王竞先 冉书能 荀坤 《物理实验》 2018年第5期8-12,共5页

通过数值模拟和实验证明,在取阴极电势低于50V且辅助极电势低于阴极电势时,DL-8型高压强电离真空计可获得与现有电极电势配置相当甚至更高的测量灵敏度.这一现象可以用新的电极电势配置下电场对阳极接近柱对称,使电子可以有更长的轨迹... 通过数值模拟和实验证明,在取阴极电势低于50V且辅助极电势低于阴极电势时,DL-8型高压强电离真空计可获得与现有电极电势配置相当甚至更高的测量灵敏度.这一现象可以用新的电极电势配置下电场对阳极接近柱对称,使电子可以有更长的轨迹来解释. 展开更多

关键词 高压强电离真空计 灵敏度 电极电势

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电离真空计校准中的数据处理 被引量：1

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作者 杨新民 《计量技术》 2005年第10期50-52,共3页

本文介绍了一种在电离真空计校准中进行数据处理的新方法,可明显减小示值相对误差,提高电离真空计示值的准确性,使得实际工作中测量结果更接近真实值。

关键词 电离真空计 数据处理 示值 准确性 修正系数平均值法 误差拟合法

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电离真空计的误差分析

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作者 吴耀东 《计量技术》 2001年第4期27-28,共2页

本文从影响电离真空计示值误差的 7个方面 ,推导出电离真空计“误差函数”y =f(x)和其表达式 ,并着重强调了误差函数的“与门”特性 ,进一步讨论电离真空计误差函数 f(x)中 。

关键词 电离真空计 误差分析 误差涵数

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超高真空计微弱离子流检测技术研究

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作者 姚鹏 李得天 +4 位作者 张虎忠 葛金国 马卓娅 成永军 阴怡媛 《真空与低温》 2023年第2期111-116,共6页

在超高真空环境下,Bayard-Alpert型电离真空计通过电离气体分子得到的离子流信号十分微弱,且极易受到干扰。介绍了一种用于超高真空测量的微弱信号检测系统,包括测量电路、调零电路与处理模块。该系统采用高精度放大器与高绝缘继电器,... 在超高真空环境下,Bayard-Alpert型电离真空计通过电离气体分子得到的离子流信号十分微弱,且极易受到干扰。介绍了一种用于超高真空测量的微弱信号检测系统,包括测量电路、调零电路与处理模块。该系统采用高精度放大器与高绝缘继电器,可以实现微弱信号的精密放大,满足mA级至亚pA级范围的宽量程电流信号检测;能够自动完成测量档位的切换、系统调零、数据处理与真空全压力值计算,测量下限可达10-13A量级,可用于超高真空计离子流的精确测量,具有良好的线性及稳定性。 展开更多

关键词 宽量程 微弱信号 超高真空测量 电离真空计

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常用真空计的测量范围及其性能 被引量：5

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作者 王逊 《真空》 CAS 北大核心 2004年第4期47-48,共2页

介绍几种测量范围为 10 - 8～ 10 5Pa的常用真空计 ,其应用十分广泛 ,性能较好 。

关键词 真空计 测量范围 性能 热阴极电离真空计 电容薄膜真空计 热电偶真空计 电阻真空计

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