熱陰極

熱陰極是通過陰極材料的熱電子發射而獲得電子流的一種陰極，熱陰極的加熱方法有兩種：對發射體或它們的基金屬直接通電進行加熱的叫做直熱式陰極；對熱子進行通電加熱，再由熱子將熱量輻射和傳導給發射體的陰極叫做間熱式陰極。按陰極製備材料的不同，又有純金屬陰極、原子薄膜陰極、氧化物陰極和擴散陰極、六硼化鑭陰極等之分。 ^[1] 

電離規作為參考標準或副標準時,穩定性尤為重要.通常在校準服務中,只有熱陰極電離規用作參考標準或副標準,不採用冷陰極電離規的傳統原因是冷陰極電離規的非連續性、低壓力下放電延遲效應以及它的不穩定性等.儘管現代反磁控型冷陰極電離規被認為解決了這些問題,但沒有足夠的數據來證明這些特性.作者介紹了對3個熱陰極電離規和2個反磁控型冷陰極電離規的校準結果,校準採用的是高真空基礎標準,校準範圍為10-7～10-3Pa,校準氣體包括N2、Ar、He和H2.在1×10-4Pa恆定壓力下連續72h觀測中,熱陰極電離規在N2、Ar和He中的穩定性優於反磁控規,但在H2中所有規的穩定性相似.在6個月的重複校準中,所有規在N2、Ar和He中的長期穩定性相似,但在H2中反磁控規的長期穩定性優於熱陰極電離規.對於不同的氣體,反磁控規的非連續性出現於不同的壓力點,反磁控規的非連續性使校準工作變得更為複雜.

研究了在熱陰極輝光放電等離子體化學氣相沉積金剛石膜過程中,熱陰極輝光放電特性與金剛石膜沉積工藝的關係.結果表明,適當的陰極温度是保證大電流、高氣壓輝光放電的必要條件.陰極的温度影響輝光放電陰極位降區的放電性質.金剛石膜的沉積速率隨着氣體壓力(16～20kPa)的升高而上升,在18.6kPa左右出現最高值,而陽極位降區電場強度的降低使膜品質下降.放電電流(8～12A)對沉積速率的影響與氣體壓力的影響具有相似的規律.

結合測量高真空用的檢測器--高真空電離規管,敍述了熱陰極電離真空計的結構、工作原理及其用途;介紹了採用脈 寬調製(PWM)技術與推輓變換結合的方法設計出簡單、實用、穩定可靠的熱陰極電離真空計的驅動電路.該真空計電路性能穩定可靠,由於採用了PWM控制,並經過了變壓器的電流變換,沒有直接控制熱陰極的大電流,從而降低了功耗,大大減少了大電流發熱元件的數量,使整機的温升得到有效抑制.