[发明专利]复合真空计

说明书

本发明公开了一种复合真空计。它包含安装在机壳上的灯丝延时开关、灯丝恒通开关、低真空表、高真空表、热电偶真空规管选择开关、电离真空计档位开关。机壳内安装复合真空计内部电路。热电偶真空规管与复合真空计内部电路相连，电离真空规管的收集极、栅极、灯丝的左端与复合真空计内部电路相连。机壳内部还安装有延时断自动控制电路。灯丝的右端与延时断自动控制电路的延时断输出端串联后再与复合真空计内部电路相连。自动控制电路内部继电器的常通触点开关与灯丝恒通开关并联。它克服了现有技术中的复合真空计常因误操作而导致电离真空规管的灯丝氧化烧断的缺陷。它用于高校的真空镀膜电子衍射实验中真空度的测量。

技术领域

本发明涉及一种真空度测量装置，尤其指一种复合真空计。

背景技术

高真空技术及其真空镀膜是科研和相关行业重要的应用技术，国内各高校物理学或相关专业都有真空镀膜电子衍射实验。该实验是用机械泵和扩散泵协同工作而获得10^-3到10^-5Pa的超低压高真空，该实验需要配备复合真空计。复合真空计连接的低真空度测量传感器是热电偶真空规管，复合真空计通过转换开关连接了2个热电偶真空规管，以便测量真空机不同部位的压强。由于热电偶真空规管的灯丝电流小使得灯丝温度不高，不会因氧化而烧断。复合真空计还连接高真空度测量传感器也即电离真空规管，该电离真空规管的玻璃外壳的开口与被测高真空室通气为同样的气压。该电离真空规管靠着其内加热灯丝的高温而发射热电子，热电子被栅极+200V电压加速而轰击玻璃外壳内的空气分子并使其电离为阳离子。这些阳离子被接有负电压的收集极捕获而成为离子电流。该离子电流送入放大器再接到电流表，就可显示真空度。电流表显示的电流越小真空度越高，因为真空度越高，能被电离的空气分子越少，所以离子电流也越小。

由于电离真空规管的灯丝工作温度很高使其容易氧化烧断导致其损坏，因此开其灯丝必须其内压强很低即氧气很少才行。实验过程中需要多次打开和关闭电离真空规管的灯丝开关。由于实验过程中需要在高真空室多次放入或取出镀膜样品或进行其他操作而导致高真空室丧失高真空，尤其是放入或取出镀膜样品过程中，高真空室必需有进气而恢复1个大气压的操作过程。在恢复1个大气压的过程之前必须事先确保关闭灯丝开关来断开灯丝的电流，以此来防止灯丝氧化而烧断。但事实是学生在实验操作时，时常忘了关闭灯丝开关而直接扭开高真空室的进气阀使得高真空室恢复了1个大气压，此时电离真空规管内就进入大量氧气，导致其灯丝瞬间氧化而烧断。这就需要经常频繁更换新的很贵的电离真空规管，而且更换麻烦也耽误了很多实验时间，影响实验教学。

发明内容

本发明的目的是提供一种可自动保护电离真空规管的灯丝不被烧断的复合真空计，它在人工接通电离真空规管的灯丝电流后，只维持灯丝通电一小段时间，到了设定的断开时间就自动断开，从而避免了误操作烧坏灯丝的情况发生，并且还可根据需要手动转换成连续接通灯丝电流的模式。

为了实现上述目的，本发明带有机壳18、电源插头9，还有安装在机壳18上的低真空表14、高真空表15、热电偶真空规管选择开关16、电离真空计档位开关17。机壳18内安装复合真空计内部电路13。热电偶真空规管19通过左多芯导线24与复合真空计内部电路13相连。电离真空规管20的收集极21、栅极22、灯丝23的左端通过右多芯导线25与复合真空计内部电路13相连。机壳18内部还安装有延时断自动控制电路12。灯丝23的右端与延时断自动控制电路12的延时断输出端11串联后再与复合真空计内部电路13相连。机壳18上还安装灯丝延时开关K、灯丝恒通开关10。延时断自动控制电路12内部继电器的常通触点开关JK与灯丝恒通开关10并联。