CN202994367U

CN202994367U - 一种电离真空计

Info

Publication number: CN202994367U
Application number: CN 201220585478
Authority: CN
Inventors: 吴华夏; 张文丙
Original assignee: Anhui East China Institute of Optoelectronic Technology
Current assignee: Anhui East China Institute of Optoelectronic Technology
Priority date: 2012-11-08
Filing date: 2012-11-08
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2022-11-08

Abstract

本实用新型公开了一种电离真空计，其特征在于，包括：一端敞口内部设有腔室的外壳、设置于上述外壳敞口处用于封闭其腔室的一个以上的封口片、穿过上述封口片并且一端位于上述外壳内部而另一端位于上述外壳外部的电极杆、固定于部分上述电极杆位于上述外壳内端部的悬臂、设置于上述悬臂之间的灯丝、阳极；位于上述外壳内部的端部固定有上述悬臂的上述电极杆为第一类电极杆，其余上述电极杆为第二类电极杆，上述阳极设置在上述第二类电极杆位于上述外壳内的端部；本实用新型的有益之处在于：在提高可靠性方面，外壳采用金属陶瓷封接技术代替原有的玻璃外壳结构，该结构的可靠性明显比玻璃结构强，在耐冲击、振动等方面的要求均有所提高。

Description

一种电离真空计

技术领域

本实用新型涉及一种真空检测仪器，具体涉及一种电离真空计。

背景技术

由于电子器件、原子能、航天科技对真空环境的需求，推动了真空科学和技术的发展。对真空环境的获得、测量提出的更高的要求。各种真空电子器件的工作原理是基于电场、磁场来控制电子在空间的运动以达到放大、振荡、显示图像的目的。因此，避免电子对气体分子间的碰撞，保证电子在空间的运动规律，防止发射热电子的阴极中毒，把电子器件内抽成器件要求的真空度，保证电子器件的正常工作，是绝对必要的。目前，电真空工业中所生产的电真空器件主要有各种电子管、离子管、电子束管、电光源管、中子管、电子衍射仪、电子显微镜、X光显微镜、粒子加速器、质谱仪、核辐射谱仪、气体激光器等，同时还利用真空中电子束进行除气、熔炼、区域提纯、难熔金属和介质的熔化或钻化、开槽切割、放射性同位素的蒸发、难熔金属的焊接等。这些电子器件和工艺，在近代科学和近代大工业生产中所起的作用不言而喻。这些电子器件的真空的获得，需要采取高真空设备或者超高真空设备进行抽气。电子器件内部的真空度的测量，需要采用各种真空计（如电阻真空计、热偶真空计、电离真空计等）进行测量。

随着科学的进步，电子器件应用的范围越来越广，使用的环境越来越苛刻，对其机械冲击、振动等环境指标提出了很高的要求，有些电子器件在工作时需要进行内部真空的测量，进而要求测量高真空的电离真空计也需要高可靠性的要求。传统的电离真空计为玻璃结构，内部电极为简单的金属杆结构，在冲击、振动等环境试验要求条件下，内部金属杆易变形位置发生变化，同时玻璃外壳易碎，可靠性差，满足不了使用的要求。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种高可靠性的电离真空计结构，满足电子器件在苛刻环境条件下高真空测量的要求，可以耐冲击、振动等力学环境指标。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种电离真空计，其特征在于，包括：一端敞口内部设有腔室的外壳、设置于上述外壳敞口处用于封闭其腔室的一个以上的封口片、穿过上述封口片并且一端位于上述外壳内部而另一端位于上述外壳外部的电极杆、固定于部分上述电极杆位于上述外壳内端部的悬臂、设置于上述悬臂之间的灯丝、阳极；位于上述外壳内部的端部固定有上述悬臂的上述电极杆为第一类电极杆，其余上述电极杆为第二类电极杆，上述阳极设置在上述第二类电极杆位于上述外壳内的端部。

前述的一种电离真空计，其特征在于，上述电极杆均为金属材料制成。

前述的一种电离真空计，其特征在于，上述外壳为金属材料制成。

前述的一种电离真空计，其特征在于，上述封口片为陶瓷材料制成。

前述的一种电离真空计，其特征在于，上述阳极为钛金属制成。

前述的任意一项一种电离真空计，其特征在于，上述封口片的数目为2。

前述的一种电离真空计，其特征在于，位于外侧的上述封口片为外层封口片，位于内侧的为内层封口片；上述外层封口片和内层封口片之间设有用于保证结构强度的工艺杆，上述工艺杆的一端穿过上述内层封口片的通孔，其另一端嵌入在上述外层封口片的盲孔中。

前述的一种电离真空计，其特征在于，上述封口片为轴线平行于上述电极杆的圆形片，上述电极杆均匀分布在以上述封口片圆心为圆心的圆周上。

前述的一种电离真空计，其特征在于，上述第一类电极杆的数目为2，第二类电极杆数目为1，上述第一类电极杆分为第一电极杆和第二电极杆，上述第一电极杆位于上述外壳内部的端部到上述内层封口片内侧圆面的距离大于上述第二电极杆位于上述外壳内部的端部到上述内层封口片内侧圆面的距离，上述第二类电极杆位于上述外壳内部的端部到上述内层封口片内侧圆面的距离在上述两距离之间；上述悬臂向垂直于上述封口片轴线的方向伸出，并且它们用于连接上述灯丝一端均位于上述封口片的轴线上。

前述的一种电离真空计，其特征在于，上述灯丝为涂有氧化铱膜的钨丝，直径尺寸在0.12mm至0.2mm之间；上述阳极为圆柱体，其外径尺寸在2mm至3mm之间，长度在5mm至6mm之间，并且阳极以其轴线垂直于上述第二类电极杆轴线、其本身对准上述灯丝中段的方式设置；上述外壳的壁厚在0.2mm至0.5mm之间。

本实用新型的有益之处在于：在提高可靠性方面，外壳采用金属陶瓷封接技术代替原有的玻璃外壳结构，该结构的可靠性明显比玻璃结构强，在耐冲击、振动等方面的要求均有所提高。封口片对电极杆的固定和加固，保证在受到冲击、振动时其内部位置不会发生变化。同时灯丝采也由于封口片的固定形成稳定结构，这样增加了灯丝结构的可靠性。阳极采用圆柱形，固定在阳极杆的尾端位置，避免常规的螺旋状阳极易变形的问题。

附图说明

图1是本实用新型的一个优选实施例沿某一纵截面剖切后主视方向的结构示意图；

图2是图1所示实施例例同一纵截面后视方向的结构示意图；

图3是图1所示实施例沿某一横截面剖切后俯视方向的结构示意图；

图4是图1所示实施例中封口片的侧视结构示意图；

图5是图1所示实施例中封口片的俯视结构示意图。

图中附图标记的含义：

1、外壳，2、第二电极杆，3、内层封口片，4、外层封口片，5、第一电极杆，6、第二类电极杆，7、灯丝，8、阳极，9、工艺杆，10、悬臂（上），11、悬臂（下）。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

参照图1至图5所示，本实用新型的电离真空计包括：一个外壳、一个以上的封口片、多个电极杆、灯丝、多个悬臂、阳极。

其中，外壳1内部形成有腔室，外壳1一端设有使腔室与外界相通的敞口，至于外壳1的具体设计，作为一种优选方案，我们可以采用敞口的圆筒结构，另外，外壳1的壁厚优选在0.2mm至0.5mm之间。为了达到结构强度，外壳可以采用金属材料制成。

封口片的作用在于封闭外壳1的敞口，使外壳1内部的腔室得到封闭，另外其用来固定和设置电极杆。至于封口片的数目，为了更好达到封闭和固定效果，作为一种优选方案，封口片的数目为2，其中位于内侧的为内层封口片3，位于外侧的为外层封口片4，双封口片的设计好处在于，对于密封来说，双层密封的可靠性更好，对于对电极杆的固定来说，双封口片的设计，能够使电极杆得到双重固定，保证其固有的位置，保证在外壳1振动时，电极杆不受到影响。需要说明的是，为了不干扰电极杆的传导，并且使其与外壳1构成绝缘，封口片为陶瓷材料制成，其与外壳1之间可以通过金属-陶瓷焊接技术进行焊接从而实现封接为一个整体。作为一种优选方案，为了进一步保证结构强度，外层封口片4和内层封口片3之间设有用于保证结构强度的工艺杆9，工艺杆9的一端穿过内层封口片3的通孔，其另一端嵌入在外层封口片4的盲孔中。

封口片可以采用圆形片的设计，这个圆形片正好能设置在圆筒结构外壳的敞口处，圆形片和圆筒的轴线应当是重合的，当设置封口片时，使圆形片的封口片的轴线平行于电极杆的轴线，也就是平行于电极杆。在这种情况下，参照图3所示，作为一种优选方案，电极杆均匀分布在以封口片圆心为圆心的圆周上。

电极杆的作用在于一端连接外壳1内部用于放电、检测的灯丝7、阳极8等结构上，另一端用于引出外壳1之外，用于连接到相应检测装置的电路中。

因此，电极杆穿过所有的封口片，其一端位于外壳1内部，另一端位于外壳1外部，需要说明的一点是，电极杆与封口片上供其通过通孔的孔壁应当是构成足以密封的气密性连接的，也就说，电极杆与封口片构成的连接应当是足以隔绝封口片两侧空间的。

作为一种优选方案，参照图1至图3所示，第一类电极杆的数目为2，第二类电极杆6数目为1，第一类电极杆分为第一电极杆5和第二电极杆2，第一电极杆5位于外壳1内部的端部到内层封口片3内侧圆面的距离大于第二电极杆2位于外壳1内部的端部到内层封口片3内侧圆面的距离，第二类电极杆6位于外壳1内部的端部到内层封口片3内侧圆面的距离在两距离之间。就图1和图2所示而言，第一电极杆5高于第二电极杆2，而唯一的第二类电极杆6高度在它们之间。与此同时，悬臂10、11向垂直于封口片轴线的方向伸出，并且它们用于连接灯丝一端均位于封口片的轴线上。这样一来，灯丝7即被设置于外壳1的中心的位置。作为一种优选方案，灯丝7为涂有氧化铱膜的钨丝，直径尺寸在0.12mm至0.2mm之间。

第二类电极杆6作用在于设置阳极，作为优选方案，阳极8为钛金属材料制成圆柱体，其外径尺寸在2mm至3mm之间，长度在5mm至6mm之间，并且阳极8以其轴线垂直于第二类电极杆6轴线、其本身对准灯丝7中段的方式设置在第二电极杆6上。

灯丝7加热时发生电子流，阳极8在工作时电压略高于灯丝的电压值，导致电子向阳极运动，阳极8受到电子轰击时产生一定的离子。外壳1的电压略低于阳极8，阳极8产生的离子流向外壳1移动并收集，这样在阳极8和外壳1间产生一定的离子流。在真空测量领域内，离子流的大小可以作为真空度检测的手段。同时阳极8本身材料为金属钛，在其受电子轰击时会对周围的其他分子进行吸收，达到真空计在测量前的除气功能，可以更好的测量真空度。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种电离真空计，其特征在于，包括：一端敞口内部设有腔室的外壳、设置于上述外壳敞口处用于封闭其腔室的一个以上的封口片、穿过上述封口片并且一端位于上述外壳内部而另一端位于上述外壳外部的电极杆、固定于部分上述电极杆位于上述外壳内端部的悬臂、设置于上述悬臂之间的灯丝、阳极；位于上述外壳内部的端部固定有上述悬臂的上述电极杆为第一类电极杆，其余上述电极杆为第二类电极杆，上述阳极设置在上述第二类电极杆位于上述外壳内的端部。

2.根据权利要求1所述的一种电离真空计，其特征在于，上述电极杆均为金属材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种电离真空计，其特征在于，上述外壳为金属材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种电离真空计，其特征在于，上述封口片为陶瓷材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种电离真空计，其特征在于，上述阳极为钛金属制成。

6.根据权利要求1至5所述的任意一项一种电离真空计，其特征在于，上述封口片的数目为2。

7.根据权利要求6所述的一种电离真空计，其特征在于，位于外侧的上述封口片为外层封口片，位于内侧的为内层封口片；上述外层封口片和内层封口片之间设有用于保证结构强度的工艺杆，上述工艺杆的一端穿过上述内层封口片的通孔，其另一端嵌入在上述外层封口片的盲孔中。

8.根据权利要求6所述的一种电离真空计，其特征在于，上述封口片为轴线平行于上述电极杆的圆形片，上述电极杆均匀分布在以上述封口片圆心为圆心的圆周上。

9.根据权利要求8所述的一种电离真空计，其特征在于，上述第一类电极杆的数目为2，第二类电极杆数目为1，上述第一类电极杆分为第一电极杆和第二电极杆，上述第一电极杆位于上述外壳内部的端部到上述内层封口片内侧圆面的距离大于上述第二电极杆位于上述外壳内部的端部到上述内层封口片内侧圆面的距离，上述第二类电极杆位于上述外壳内部的端部到上述内层封口片内侧圆面的距离在上述两距离之间；上述悬臂向垂直于上述封口片轴线的方向伸出，并且它们用于连接上述灯丝一端均位于上述封口片的轴线上。

10.根据权利要求1至5任意一项所述的一种电离真空计，其特征在于，上述灯丝为涂有氧化铱膜的钨丝，直径尺寸在0.12mm至0.2mm之间；上述阳极为圆柱体，其外径尺寸在2mm至3mm之间，长度在5mm至6mm之间，并且阳极以其轴线垂直于上述第二类电极杆轴线、其本身对准上述灯丝中段的方式设置；上述外壳的壁厚在0.2mm至0.5mm之间。