超 高 /极 高 真 空 测 量 发展综述(1) 时 间 :2009-11-11 来 源 :兰 州 物 理 研 究 所 ,真 空 低 温 技 术 与 物 理 国 家 级 重 点 实 验 室 编 辑 :李 得 天 超 高 真 空 (UHV) 范 围 定 义 为 10-5Pa～ 10-9Pa ,极 高 真 空 (XHV)范 围 定 义 为 低 于 10-9Pa。超 高 /极 高 真 空 (UHV/XHV) 测 量 指 的 是 低 于 10-5Pa 范 围 内 的 压 力 测 量 。 UHV/XHV 测 量 不 仅 是 一 个 具 有 较 高 学 术 价 值 的 前 沿 课 题 ,而 且 实 用 价 值 也 将 越 来 越 大 。例 如 ,随 着 航 天 技 术 的 发 展 特 别 是 深 空 探 测 活 动 的 开 展 ,需 要 对 行 星 际 空 间 (推 测 最 低 压 力 约10-13Pa)、恒星 际 空 间 (推 测 最 低 压 力 约 10-18Pa)和月球表面(月面压 力 最 低 可达 10-10Pa)的极 高 真 空 环境进行 直接探 测 ,要 求解决极 高 真 空 测 量 技 术 问题 。 从真 空 测 量 技 术 的 发 展 过程可以看出,虽然出现过各种各样的 真 空 规, 但最 有 希望解决UHV/XHV 测 量 的 还 是 电 离 型 真 空 规(简 称 电 离 规)。 电 离 规有 2 种类 型 ,即 热 阴 极 电 离 规和冷 阴 极 电 离 规。 在 热 阴 极 电 离 规中 ,电 离 电 子 源 是 一 个 发 射 阴 极 ;在 冷 阴 极 电 离 规中 ,电 离 电子 源 是 交 叉 电 磁 场 中 循 环的 空 间 电 子 电 荷 。 电 离 规已 广 泛 应 用 于 10-1Pa 至 最 低 所 能 达到 的 压 力 范 围 的 测 量 。 然而 ,电 离 规的 测 量下 限 受 到 一 些 因 素 的 限 制 ,其 中 主 要 因 素 包 括 如 下 几 个 方 面: (1) X 射 线 效 应 。 电 离 规中 阴 极 发 射 的 电 子 打 到 栅 极 后 使 栅 极 发 出 X 射 线 ,这 种 X 射 线照 射 到 离 子 收 集 极 时 ,将 产 生 光 电 子 发 射 ,光 电 子 流 与 离 子 流 方 向 相 同 ,从而 在 离 子 收 集 极 上产 生 一 个 与 压 力 无 关 的 本 底 电 流 。 当 压 力 很 低 时 ,离 子 收 集 ...
