小型电容薄膜真空规的设计.pdfVIP

真空与低温 第 18卷 第4期 232 Vacuum Cryogenics 2012年 12月 小型电容薄膜真空规的设计 孙雯君，冯 焱，马 奔，习振华，成永军，赵 澜 (兰州空间技术物理研究所，甘肃 兰州730000) 摘要：商用电容薄膜真空规存在体积大、重量重等问题 ，无法满足深空探测中真空测量需求，因此设计了一种小 型电容薄膜真空规。设计中采用倒T型结构固定极板和防热变形结构，防止测量过程中温度变化导致的规管部件 热变形 ；采用面积相同的双电极结构，消除测量过程中外界杂散电容和温度变化引起的测量信号偏差。小型电容薄 膜真空规整体尺寸为q~42~24mlrl，重量小于200g，测量下限为 l0 Pa，测量不确定度预计小于5％，能适应较宽的工 作温度范围，可以满足深空探测需求。 关键词：真空计量；真空测量仪器 ；电容薄膜真空规；结构设计 中图分类号：TB77 文献标志码 ：A 文章编号：1006—7086(2012)04—0232—03 DOI：10．3969／j．issn．1006—7086．2012．04．010 DESIGN oFM INIATURE CAPACITANCEDIAPHRAGM VACUUM GAUGE SUNWen-jun，FENGYan。MABen，XIZhen-hua，CHENGYong-jun，ZHAOLan (LanzhouInstituteofPhysics，Lanzhou 730000。China) Abstract：Commercialcapacitancediaphragm vacuum gaugecannotbesatisfiedoftherequirementforvacuum measurement indeepspaceexploration；theminiaturecapacitancediaphragm gaugehasbeendesigned．Topreventtheheatdeflectionof thegaugebroughtbythetemperaturevariationinmeasurementprocess，theinvertedT—shapedelectrodeplateandthecon— structionforpreventingtheheatdeflectionhavebeenused．Toeliminatethestraycapacitanceandthedeflectionofmeasure— mentsignalbroughtbytemperaturevariationinthemeasurementprocess，thedualelectrodeconstructionhasbeenused．The sizeofminiaturecapacitancediaphragm vacuum gaugeisqt~42mmx24mm．Itsweightislessthan200g．Themeasurement oftheminimum is10～Pa．Thecombinedstandarduncertaintyislessthan5％．Theminiaturecapacitancediaphragm gauge hasthewideoperatingtemperaturerangeandcansatisfyoftherequirementofdeepspaceexploration． Keywords：vacuum metrology；vacuum measuringinstrument；capacitancediaphragm vacuum gauge；sturcturaldesign 1 引言 在地球应用卫星、载人航天的基础上开展深空探测活动，是人类进一步了解宇宙、认识太阳系、探索地球 生命起源与演化的必要手段 J。火星作为距离地球最近的