4-32 电真空器件残余气体成分的光谱诊断

金大志 唐平瀛 谈效华

  特种电真空器件在存放过程中,多种原因会造成气压上升和真空度下降,尽管通过真空计可测量气压的大小,但无法了解引起气压上升和真空度下降的原因及气体的成分。

  由于特种电真空器件带有一段玻璃管,因此可采用高频感应放电方式激励管内气体电离引起放电,产生放电光谱,通过对光谱的分析和比对,确定管内气体成分。建立高频放电等离子体的方法主要有电感和电容耦合。前者是将放电管置于通有高频电流的线圈中,因交变磁场能产生涡旋电场,气体分子中由于残余电离产生的电子在涡旋电场的作用下围绕磁力线作加速运动,产生大量电离形成等离子体。后者是气体中电子和正离子在交变电场的作用下作谐振动,由于电子不停地运动,电离能力加强,从而形成等离子体。

  本实验采用高频火花检漏仪来激励特种电真空器件内残余气体的放电,图1为原理框图,实验分别测量了特种电真空器件残余气体、氦气、空气的高频感应放电光谱(图2,图3,图4)。

  过对图2与图3、图4的比较,可知特种电真空器件内残余气体的主要成分是He,因此提供了一种无损诊断特种电真空器件内残余气体成分和分析引起真空度下降原因的方法。但采用目前的高频激励装置对真空度较高的特种电真空器件很难激励起放电,对于比例和分压的测量方法还需进一步研究。

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