طراحی گیج خلا یونی کاتد گرم به صورت آرایه مبتنی بر MEMS

اندازه گیری خلا  HVو UHV تا فشار 12-10 تور از سال 1950 میلادی تاکنون با گیج یونی کاتد گرم موسوم به بایارد آلپرت انجام می گیرد. کارهای تحقیقاتی انجام شده روی گیج یونی نوع MEMS کافی نبوده و تاکنون تجاری سازی نشده است. در این مقاله انواع حس گر خلا نوع MEMS و غیر MEMS که بتوانند خلا HV و UHV را اندازه بگیرند، معرفی می شوند. این مقاله یک ایده گیج خلا یونی مبتنی بر فناوری MEMS به صورت آرایه و نیز طراحی و شبیه سازی آن را ارائه می کند. اندازه گیج یونی پیشنهادی 3×1.2mm5×1 بوده و حداقل 3000 برابر کوچک تر از نوع مرسوم (بایارد آلپرت) است. مصرف توان الکتریکی در این طرح 50 برابر کمتر از نوع مرسوم است. ساختار طرح پیشنهادی شامل کلکتور، کاتد و شبکه آند از نوع مرسوم متفاوت بوده و مبتنی بر فناوری MEMS است. کاتد در این طرح از جنس نیکل بوده و می تواند در دمای ℃750 الکترون فکنی نماید. طرح کاتد طوری است که دما در طول آن تقریبا یکنواخت و مستقل از فشار خلا است. طرح پیشنهادی دارای ضریب حساسیت 0.6 در محدوده اندازه گیری 3-10 الی 7-10×2 تور است. ضریب حساسیت در این طرح 20 برابر کمتر از نوع مرسوم است که عیب این طرح را نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

گیج یونی MEMS ، حس گر خلا MEMS ، گیج یونی کاتد گرم ، گیج بایارد آلپرت ، حس گر خلا