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1、热阴极与冷阴极电离规稳定性的比较研究李得天(兰州物理研究所,甘肃兰州730000)摘要:电离规作为参考标准或副标准时,稳定性尤为重要。通常在校准服务中,只有热阴极电离规用作参考标准或副标准,不采用冷阴极电离规的传统原因是冷阴极电离规的非连续性、低压力下放电延迟效应以及它的不稳定性等。尽管现代反磁控型冷阴极电离规被认为解决了这些问题,但没有足够的数据来证明这些特性。作者介绍了对3个热阴极电离规和2个反磁控型冷阴极电离规的校准结果,校准采用的是高真空基础标准,校准范围为10-7～10-3Pa,校准气体包括N2、Ar、He和H2
2、。在1×10-4Pa恒定压力下连续72h观测中,热阴极电离规在N2、Ar和He中的稳定性优于反磁控规,但在H2中所有规的稳定性相似。在6个月的重复校准中,所有规在N2、Ar和He中的长期稳定性相似,但在H2中反磁控规的长期稳定性优于热阴极电离规。对于不同的气体,反磁控规的非连续性出现在不同的压力点,反磁控规的非连续性使校准工作变得更为复杂。关键词:热阴极电离规;冷阴极电离规;校准中图分类号:文献标识码:A文章编号:100627086(2002)0420201210TB771;TN107COMPARISONOFTHESTAB
3、ILITYOFHOTANDCOLDCATHODEIONIZATIONGAUGESLIDe-tian(LanzhouInstituteofPhysics,Lanzhou730000,China)Abstract:Thestabilitiesaremostimportantfeatureswhenionizationgaugesareusedasreferenceorsec2ondarystandards.Generally,onlyhotcathodegaugesareusedasreferenceorsecondaryst
4、andardsincalibrationservices.Somereasonspreventingtheuseofcoldcathodegaugesarethepresenceofdiscontinuitiesinthecurrentversuspressurecharacteristic,theignitiondelayatverylowpressures,andthepoorstabilityespeciallyundercon2taminatingvacuumenvironments.Thoughmoderninv
5、ertedmagnetrondesignsarebelievedtoavoidsomeoftheseproblemsatleastundercleanconditions,no“hardfacts”havebeenpublishedtosupportthisbelieve.Theexperi2mentalresultsofcalibrationsofthreehotcathodegaugesandtwoinvertedmagnetronsagainstaprimaryhigh2vac2uumstandardoverther
6、ange10-7to10-3PawithgasesofN2,Ar,HeandH2arepresentedrespectively.Duringacontinuousobservationperiodof72hataconstantpressureofabout1×10-4Pa,hotcathodegaugesshowedbet2terstabilitiesthaninvertedmagnetronsinN2,ArandHe,butallgaugesbehavedsimilarinH2.Repeatedcalibra2tio
7、nsoveraperiodofabout6monthsshowedthatallgaugeshadsimilarlong-termstabilitiesinN2,ArandHe.ForH2,however,thestabilityofinvertedmagnetronswasbetterthanthatofhotcathodegauges.Towarddiffer2entgases,thediscontinuitiesofinvertedmagnetronsoccurredatdifferentpressures,maki
8、ngtheircalibrationsmoreelaborate.Keywords:hotcathodeionizationgauge,coldcathodeionizationgauge,calibration1引言高真空和超高真空在近代物理和技术中具有广阔的应用领域,如空间研究、表面科学、粒子加速器
