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电离规制造技术

技术编号:8683929 阅读:194 留言:0更新日期:2013-05-09 03:51
本发明专利技术提供一种电离规,用于测量具有导体外壳的真空系统的真空度,该电离规包括阴极装置、阳极装置和离子收集装置,所述阴极装置与所述离子收集装置设置于所述阳极装置的两侧并与所述阳极装置间隔设置,所述阴极装置进一步包括电子发射体,所述电子发射体延伸向所述阳极装置并与所述阳极装置间隔设置,其特征在于,所述电子发射体包括至少一个碳纳米管线,所述电离规直接设置在待测真空系统的导体外壳中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种电离规
技术介绍
当代科技发展迅猛,在许多高新
都需要真空环境,如:宇宙空间的模拟,超导技术,核聚变反应,超低温和巨型粒子加速器技术等。而在超高真空领域,真空测量是其中必不可少的重要环节。电离规是测量气体压强即真空度的ー种重要器件。为进一步提供体积小、功耗小及结构简单的超闻真空和极闻真空测量的真空规管,以适用于太空科技、超低温和巨型粒子加速器等领域,清华大学电子工程系陈丕瑾和李幼哲在八十年代发展的微电离规(參见《真空技术的科学基础》,1987年,国防出版社)基础上发展了 一种静电鞍场规。该静电鞍场规利用静电鞍场约束的电子振荡可以产生极长的电子路径因而可获得极高灵敏度。1996年,陈丕瑾和齐京在中国专利第CN96209398.X号揭露ー种具有极低吸放气率的高真空微电离规。该高真空微电离规由金属外壳、陶瓷芯柱、离子收集极、阳极环和电子发射体组成。金属外壳的一端与陶瓷芯柱相熔封,金属外壳另一端与待测器件相接,离子收集极与电子发射体组件相对阳极环同轴非対称安装于金属外壳内。电子发射体组件包括钨灯丝与反射扱。由于该高真空微电离规内电子发射体和收集极相对阳极环同轴非对称设置,所以灵敏度降低,并且采用热阴极发射体,工作温度较高,功耗较大。另外,该高真空微电离规包括一金属外壳,结构较复杂,所以限制了其应用领域。而且,现有技术中利用静电鞍场约束的电子振荡原理的电离规,为了得到稳定的鞍形电场,电离规结构中一般包括外壳,外壳可为金属外壳或玻璃外壳。当为玻璃外壳时,需要在壳内壁镀上ー层导电膜,并在其上加偏置电压或屏蔽电压,以保证外壳上的电势稳定。所以,现有技术中的上述电离规电极较多,结构比较复杂,成本较高,而且电离规的重量较大,在一些实际应用时存在一定的限制。
技术实现思路
因此,确有必要提供ー种具有较低的真空压强测量下限,结构简単,灵敏度高,极低吸放气率,极低功耗,且质量较小的电离规。—种电离规,用于测量具有导体外壳的真空系统的真空度,该电离规包括阴极装置、阳极装置和离子收集装置,所述阴极装置与所述离子收集装置设置于所述阳极装置的两侧并与所述阳极装置间隔设置,所述阴极装置进ー步包括电子发射体,所述电子发射体延伸向所述阳装置并与所述阳极装置间隔设置,其中,所述电子发射体包括至少ー个碳纳米管线,所述电离规直接设置在待测真空系统的导体外壳中。本专利技术所提供的电离规可用于测量导体真空系统的真空度,相对于现有技术,所述电离规具有以下优点:其一,电子发射体采用碳纳米管线,由于碳纳米管线具有较大的电场增强效应,故可在不需要栅极电极的情况下,直接由阳极拉出足够的电子,最大程度保证了电场分布的対称性,提高了电离规的灵敏度;其ニ,由于采用碳纳米管线冷阴极发射,电离规工作时自身的吸放气很少,可进一步提高其灵敏度,并且功耗非常低;其三,由于利用了导体真空系统的导体外壳的屏蔽作用,此电离规不需要外壳,电极较少,因此所述电离规结构简单,质量较轻,成本较低,并且操作方便。附图说明图1为本专利技术第一实施例所提供的电离规的结构示意 图2为本专利技术第一实施例所提供的电离规采用的非扭转的碳纳米管线的扫描电镜照 片。图3为本专利技术第一实施例所提供的电离规采用的扭转的碳纳米管线的扫描电镜照片; 图4是本专利技术第一实施例所提供的电离规采用碳纳米管线作为电子发射体的电子发射端放大示意图。图5是本专利技术第一实施例所提供的电离规采用碳纳米管线作为电子发射体的电子发射端的扫描电镜照片。图6是本专利技术第一实施例所提供的电离规采用碳纳米管线作为电子发射体的场发射尖端的透射电镜照片。图7为本专利技术第二实施例所提供的电离规的结构示意图。主要元件符号说明本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电离规,用于测量具有导体外壳的真空系统的真空度,该电离规包括阴极装置、阳极装置和离子收集装置,所述阴极装置与所述离子收集装置设置于所述阳极装置的两侧并与所述阳极装置间隔设置,所述阴极装置进一步包括电子发射体,所述电子发射体延伸向所述阳极装置并与所述阳极装置间隔设置,其特征在于,所述电子发射体包括至少一个碳纳米管线,所述电离规直接设置在待测真空系统的导体外壳中。

【技术特征摘要】
1.一种电离规,用于测量具有导体外壳的真空系统的真空度,该电离规包括阴极装置、阳极装置和离子收集装置,所述阴极装置与所述离子收集装置设置于所述阳极装置的两侧并与所述阳极装置间隔设置,所述阴极装置进ー步包括电子发射体,所述电子发射体延伸向所述阳极装置并与所述阳极装置间隔设置,其特征在于,所述电子发射体包括至少ー个碳纳米管线,所述电离规直接设置在待测真空系统的导体外壳中。2.按权利要求1所述的电离规,其特征在于,所述电子发射体靠近所述阳极装置的一端为电子发射端,该电子发射端与所述阳极装置的距离为I毫米、毫米。3.按权利要求2所述的电离规,其特征在干,所述电子发射端包括多个突出的电子发射尖立而。4.按权利要求3所述的电离规,其特征在于,所述电子发射尖端包括多个基本平行排列的碳纳米管,所述电子发...

【专利技术属性】
技术研发人员:柳鹏周段亮张春海齐京陈丕瑾范守善
申请(专利权)人:清华大学鸿富锦精密工业深圳有限公司
类型:发明
国别省市:

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