皮拉尼真空计和电离真空计的优缺点分别是什么?

 

皮拉尼真空计(Pirani)

✅ 优点

  1. 结构简单、成本低,不容易损坏
  2. 可承受大气冲击,破空不会烧毁,无需真空保护联锁
  3. 响应速度较快,一般50~200ms
  4. 连续测量粗真空、中真空(0.1 Pa~1000 Pa),适合粗抽阶段监测
  5. 可以长时间连续通电,待机功耗低

❌ 缺点

  1. 读数和气体种类相关(导热系数不同),换气体需要修正
  2. 测量下限有限,低于0.1 Pa左右灵敏度急剧下降,不能测高真空
  3. 精度一般,容易受环境温度影响(带温度补偿会改善)
  4. 热丝长期使用会老化、零点漂移

热阴极电离真空计(BA规,最常用电离规)

✅ 优点

  1. 测量下限极低,可测高真空、超高真空(约10⁻⁹ Pa~0.1 Pa)
  2. 真空区间灵敏度高,适合镀膜、溅射、分析仪器等高真空腔体监测
  3. 分辨率远高于皮拉尼,适合判断腔体漏率

❌ 缺点

  1. 最怕大气:压力高于0.1Pa时通电,灯丝瞬间氧化烧断,必须加真空联锁保护
  2. 读数同样和气体种类有关(电离截面差异)
  3. 热阴极会出气、容易被油气、腐蚀性气体污染中毒
  4. 灯丝有寿命,属于消耗件,价格偏高
  5. 开机需要预热,系统还要搭配皮拉尼做压力判断

补充:冷阴极电离规(潘宁规,属于电离规的一种)

✅ 优点:无热灯丝、寿命长、不怕短时大气冲击,量程10⁻⁷~0.1 Pa ❌ 缺点:低压下容易熄辉、有滞后、精度比热阴极BA规差

快速总结

  • 皮拉尼:耐造、便宜、粗抽用,测不了高真空、气体有影响
  • 热阴极电离规:能测超高真空、灵敏度高,但娇气、怕大气、有灯丝寿命