İyonizasyon vakum ölçer, yüksek vakumu ölçmek için temel bir bileşendir. Gaz moleküllerini iyonize ederek ve ortaya çıkan iyon akışını ölçerek vakum seviyesini belirler. Farklı iyonizasyon yöntemlerine dayanarak esas olarak aşağıdaki iki kategoriye ayrılır:
Bir. Sıcak Katot İyonizasyon Vakum Ölçer
Çalışma Prensibi: Isıtılmış bir filaman (katot) termiyonik elektronlar yayar. Bu elektronlar anot ızgarasına doğru uçtukça, gaz molekülleriyle çarpışıp onları iyonlaştırarak yeterli enerji kazanırlar. Ortaya çıkan iyon akımı toplama elektrotunda ölçülür; bu akım gaz basıncıyla orantılıdır.
Avantajları:Doğru ölçüm, iyi stabilite ve mükemmel doğrusallık; yüksek vakum ölçümleri için ana seçimdir.
Dezavantajları:
X-ışını etkisi: Anot ızgarasına çarpan elektronlar, kolektör elektrotunu ışınlayan, fotoelektron emisyonunu tetikleyen ve basınçtan-bağımsız bir "arka plan akımı" oluşturan yumuşak X-ışınları üretir. Bu, ölçülen basınçların ultra-yüksek vakum (yaklaşık olarak) altında gerçek basınçtan sapmasına neden olur<10⁻⁸ Pa).
Kimyasal giderme: Filamentin yüksek sıcaklığı, reaktif gaz moleküllerinin (oksijen gibi) ayrışmasına ve adsorbe edilmesine neden olarak gerçek basıncı etkileyen bir "vakum etkisi" yaratır.
Filament burnout risk: Under higher pressures (e.g., >10⁻² Pa) veya atmosfere ani maruz kalma durumunda akkor filaman oksidasyona ve yanmaya eğilimlidir.
İki. Soğuk Katot İyonizasyon Vakum Ölçer
Çalışma Prensibi: Bir vakumda deşarjı tetiklemek için yüksek-voltajlı bir elektrik alanı kullanmak (soğuk katot ısıtılmamıştır) ve harici bir manyetik alan uygulamak. Elektrik ve manyetik alanların (Lorentz kuvveti) birleşik etkisi altındaki elektronlar, sarmal harekete maruz kalır, gaz molekülleriyle çarpışma yoluyla iyonlaşma olasılığını büyük ölçüde artırır ve kendi kendini- idame ettiren bir plazma deşarjı oluşturur. İyon akışı basınçla orantılıdır.
Avantajları:Sağlam yapı, sıcak filament içermez, atmosferik darbelere karşı dayanıklıdır, uzun ömürlüdür.
X-arka plan akımı sınırlaması yoktur, bu da daha yüksek vakum seviyelerinin (tipik olarak 10⁻¹² Pa düzeyinde) ölçümüne olanak tanır.
Dezavantajları:
Deşarj Kararlılığı: Deşarj, düşük basınçlarda kararsız olabilir, hatta "deşarj gecikmesi" veya "alev sönmesi" fenomeni sergileyebilir.
Kirlenmeye Karşı Hassasiyet: Katot yüzeyinin kirlenmesi, elektron emisyonunu ciddi şekilde etkileyerek hatalı ölçümlere yol açabilir.
Güçlü Manyetik Alan Girişimi: Vakum ölçerin kendi güçlü manyetik alanı çevredeki ekipmanlara (iyon kaynakları gibi) müdahale edebilir; Kurulum yeri dikkatli bir değerlendirme gerektirir.
