真空度測試儀的主要功能是依據(jù)磁控放電法，通過測量真空泡內(nèi)的離子電流來測定泡內(nèi)的真空度，同時還能用于評估真空泡的使用壽命。該測試儀既可以應(yīng)用于真空泡的出廠檢測流水線，也能夠單獨(dú)進(jìn)行測量操作。

基本工作原理：磁控放電法測試真空度的基本原理如下：將真空泡的兩個觸頭拉開一定的距離，放置在通有大電流的螺線管內(nèi)，然后在兩觸頭之間施加高壓脈沖，從而在真空泡內(nèi)形成高壓電場和軸向脈沖磁場。在脈沖強(qiáng)磁場和強(qiáng)電場的共同作用下，真空泡中的電子會做螺旋運(yùn)動，并與殘余氣體分子發(fā)生碰撞進(jìn)而產(chǎn)生電離現(xiàn)象。生成的離子電流與殘余氣體密度（即真空度）大致成比例關(guān)系。

真空度測試儀能夠測量泄漏電流、全電流和離子電流這三個電流值，具體如下：

(1) 泄漏電流：將真空泡的動靜觸頭拉開一定間距，并施加高壓直流脈沖電壓，此時兩觸頭之間以及觸頭與屏蔽罩之間會產(chǎn)生強(qiáng)電場。根據(jù)場致發(fā)射理論，陰極和屏蔽罩表面會發(fā)射出電子，這些電子向陽極運(yùn)動，進(jìn)而形成電流，即泄漏電流。由于電子的自由行程遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于兩觸頭之間的間距，電子幾乎不會與真空泡內(nèi)的殘余氣體分子發(fā)生碰撞，因此泄漏電流無法準(zhǔn)確反映真空泡的真空度。

(2) 全電流：為了讓泄漏電流中的電子能夠與殘余氣體分子發(fā)生碰撞，目前常用的方法是在軸向上施加一個較強(qiáng)的磁場，使得場致發(fā)射的電子在電場和磁場的共同作用下做螺旋運(yùn)動。這一過程增加了電子的運(yùn)動行程，提高了其與殘余氣體分子發(fā)生碰撞的概率。當(dāng)電子與殘余氣體分子發(fā)生碰撞后，會產(chǎn)生電離現(xiàn)象，并形成穩(wěn)定的自持放電，此時測量得到的電流值就是全電流值。

(3) 離子電流：全電流的測量值包含了陰極和屏蔽罩發(fā)射的泄漏電流，以及殘余氣體被碰撞后產(chǎn)生電離的離子電流。為了精確測量真空泡內(nèi)的真空度，需要從全電流中減去泄漏電流值，得到的才是真正能夠反映真空泡真空度的離子電流值。

綜上所述，真空度測試儀憑借其獨(dú)特的磁控放電法工作原理，能夠準(zhǔn)確地測量真空泡內(nèi)的真空度，并對其使用壽命進(jìn)行有效評估。無論是在真空泡的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，通過與出廠檢測流水線配合，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、高效的質(zhì)量檢測；還是在日常的單獨(dú)測量場景中，為用戶提供精準(zhǔn)的真空度數(shù)據(jù)，都展現(xiàn)出了極高的實(shí)用價值。它操作簡便、測量精準(zhǔn)，為保障真空泡的質(zhì)量和性能提供了可靠的技術(shù)支持，在相關(guān)領(lǐng)域中具有重要的應(yīng)用前景。

湖北儀天成電力設(shè)備有限公司
2025年2月7日