Kaltkathoden-Ionisationsvakuummeter

COLDION<sup>®</sup> proIn einem Kaltkathoden-Ionisationsvakuummeter werden Elektronen durch eine angelegte Hochspannung von einigen 1000 Volt emittiert und beschleunigt. Durch die vorherrschenden gekreuzten elektrischen und magnetischen Felder werden die Elektronen auf spiralförmige Bahnen gezwungen. Dadurch erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, dass das beschleunigte Elektron ein neutrales Gasteilchen trifft und dieses, aufgrund der im elektrischen Feld gewonnenen Energie, ionisiert. Das ionisierte Gasteilchen wird im elektrischen Feld in Richtung der auf Massepotential liegenden Kathoden beschleunigt und beim Auftreffen auf diese neutralisiert. Der zur Neutralisation benötigte Strom ist abhängig von der Anzahl der je Zeiteinheit zu neutralisierenden Ionen und somit ein Maß für den im Sensor vorherrschenden Druck. Da die Ionisierungswahrscheinlichkeit vom im Messvolumen vorherrschenden Gas abhängt, ist die Druckmessung gasartabhängig.

Kaltkathoden-Ionisationsvakuummeter vom Penning-Typ kennzeichnen sich durch  Kathodenbleche (auf Massepotenzial) und eine typischerweise ringförmig ausgeführte Anode (mehrere 1000 Volt) aus. Durch die kalte Emission sind keine Wärmequellen wie bei Heißkathoden-Ionisationsvakuummetern im Vakuum vorhanden. Atmosphärenseitig sind diese Kaltkathoden-Ionisationsvakuummeter  mit zwei Magneten und einem Eisenjoch ausgestattet. Diese Komponenten sind zur Zündung und Erhaltung der Gasentladung notwendig. Das magnetische Streufeld sollte bei der Auswahl von Kaltkathoden-Ionisationsvakuummetern berücksichtigt werden, wenn Anwendungen mit Elektronenstrahlen etc. bedient werden sollen.

Weitere Typen von Kaltkathoden-Ionisationsvakuummetern sind das Magnetron und das invertierte Magnetron, welche nach dem gleichen Grundprinzip arbeiten.

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