热阴极电离真空机的误差 
                                  王逊  冯德章 
                            原载 真空，2，34（1985）

    电离真空机规管及其控制单元，都有各自的各项误差。本文讨论作为电离计整体的误差与各项误差的关系。
电离计的压强读数可用下述公式表达示： 
                          
式中为收集极离子流；为发射电流；为规管系数。 由误差传递公式[1]可得到压强的示值（相对）误差Ep的表达示：

式中分别为规管系数、离子流和发射电流的相对误差。下面分别讨论这三项误差。

                             一、规管系数的误差

    规管测量的对象往往含有氧气、水蒸气或其他污染性气体，电极及玻壳往往受到氧化或污染。这样规管系数在寿命过程中会逐渐变化。使用后的规管比新规管的规管系数要低10%至20%。在个别场合，规管系数会降低几倍。生产厂给的规管系数是未使用过的产品测量值。本文只考虑新产品的误差。
    生产厂所给的规管系数是在一定压强下的测量值，例如一般规定是在附近的测量值。然而最广泛使用的DL-2型规管及B-A计的非线性约为10%。可以近似认为在测量范围规管系数为常数。
    按一定工艺生产的规管存在零散。DL-2型规管的零散较小，约为5%，B-A计约为10%至15%。规管的零散在产品的技术要求中都给出指标。作为工作用电离规管，不能逐只进行测试与校准，所以规管的零散成为规管系数的误差的重要来源。
    对于新规管，规管系数的误差可以表示为：

                             
式中∆k为k的测量误差； 为规管系数的零散。 一般规定不得超过±20%。在k的测量中，测量误差主要由压强的测量误差所决定。a目前压强量的测量误差，对于一等标准动态膨胀装置为5—3%，一等压缩式真空机为5—2%，一等标准静态膨胀装置为5—2%。
                            二、离子流的相对误差

               离子流的相对误差由下式决定[2]： 
                               
式中为的测量误差，为由于规管电极电压不稳而引起离子流的误差，他可以表示为： 
                                 
式中为阴极与电子加速之间的电压；为收集极偏压。与可由规管特性曲线得到。例如DL-2规管与，的曲线如图1、图2所示。由曲线可得到在规管工作参量出： 
                             

一般控制单元加速极与阴极之间电压的变化不超过±3%，收集极偏压的变化不超过±1%。所以在规管电参量下 为6v， 为0.25。因而 
                
由离子流放大器的误差决定，一般热阴极控制单元中，离子流放大器的满程误差为：当时不超过±5%；，不超过±10%；为时，不超过±15%。

                   三、发射电流的相对误差

              发射电流的相对误差可由下式决定： 
                    
式中为的测量误差；为控制单元在工作过程中发射电流的变化。在一般控制单元中，不超过±2%，不超过±1%。
下面以DL-2型电离记为例估计一下误差。若规管在时零散为5%，它由压缩真空计测量，测量误差为5%，由（3）式可计算得到规管系数的误差为7.1%，若为1.5%，在离子流放大器的误差为5%，由（4）式可算得离子流相对误差5.2%。若发射电流误差为2.2%。由（2）式算得的总误差为9%，它是新规管工作在纯氮中，表头指示处于满偏时，DL-2型热阴极电离真空计的误差。
参考文献
[1]冯师颜，误差理论与实验数据处理。
[2]American vacuum Society Society Standard,J.Vac.Sei.Techn..（1970），370.