孙 健，李得天，王永军，张虎忠，张 琦（兰州空间技术物理研究所，兰州 730000）

极高真空测量中微小离子流检测技术研究

孙 健，李得天，王永军，张虎忠，张 琦
（兰州空间技术物理研究所，兰州 730000）

为解决极高真空测量中电离真空计微小离子流的检测难题，设计采用精密运算放大器组成电流电压转换结构，配合低通滤波、零点调节以及相位补偿等技术，实现了10-14A微小离子流的准确检测。通过与国内外不同型号电离真空计进行试验测试，验证了该设计电路能够准确检测10-9Pa极高真空下的电离真空计离子流，为实现极高真空测量设备国产化提供了技术参考。

极高真空；测量；微小离子流；检测

0 引言

近年来，随着我国深空探测、高能粒子加速器、核聚变、表面科学、微电子器件等高新尖端技术领域的迅速发展，对极高真空（XHV）测量技术提出了迫切需求。国内10-8～10-10Pa范围内的真空测量仪器完全依赖国外进口。因此，实现极高真空的准确测量，并促进极高真空测量仪器的国产化，成为目前我国真空计量领域亟待解决的问题［1］。

目前，在极高真空测量中唯一实际可用的真空计是热阴极电离真空计［2］，根据电离真空计工作原理可知，电离真空计所测真空度越高，则产生的离子流越小，因此微小离子流检测也是极高真空测量中的一项技术瓶颈。如使用分离规IE514在测量p= 1×10-9Pa压力时（阴极有效发射电流Ie为1.6 mA，规管灵敏度S为0.0625 Pa-1），根据电离真空计离子流计算公式［3］：

可得到收集极上产生的离子流为I+=1×10-13A，该量级电流极易受到规管内部以及外界因素的干扰，导致测量不准确。……