真空，這個被定義為在給定的空間內(nèi)，氣體分子的密度低于該地區(qū)大氣壓的氣體分子密度的狀態(tài)，在人們的日常生活及工作中，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中，在科學(xué)技術(shù)研究中不僅與之息息相關(guān)，而且已是一種必不可少的特殊環(huán)境條件。在漫長的科學(xué)技術(shù)發(fā)展史中，在真空物理與真空技術(shù)的發(fā)展史中，對真空的測量技術(shù)也一直伴隨著進(jìn)步與發(fā)展。

　　1643年，伽利略的學(xué)生，意大利人E.Torricelli做出了世界上第一個衡量氣體壓強(qiáng)的裝置，實驗證實了大氣壓相當(dāng)于760mm汞柱的壓強(qiáng)(7.6×10⁴Pa)，開創(chuàng)了定量測量真空程度的先河。

　　19世紀(jì)中葉，英國發(fā)明家Bourdon發(fā)明了形變真空計，又稱為Bourdon管真空計和負(fù)壓表，其壓強(qiáng)測量范圍為10⁵~10³Pa，它是工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的絕對型粗真空計之一。

　　1858年，德國玻璃工H.Geissler和J.Pliickre發(fā)明放電管真空計，其工作壓強(qiáng)范圍為10⁰~10^-2Pa，迄今為止，此真空計在真空度需粗略指示場合仍應(yīng)用十分普遍。

　　1874年，英國物理學(xué)家H.Mcleod發(fā)明壓縮式液柱真空計，到目前為止，仍是真空科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域最成熟，最基本的基準(zhǔn)絕對型真空計，其壓強(qiáng)測量范圍為10³~10^-3Pa。

　　1906年，英國人M.Pirani發(fā)明熱導(dǎo)式熱電阻真空計，可準(zhǔn)確測量10 2~10 -1Pa的真空度。迄今，熱電式真空計都是在此原理基礎(chǔ)上派生出來的。

　　1906年，W.Voege發(fā)明熱導(dǎo)式熱電偶真空計，可測量10²~10^-1 Pa，其是一種典型的絕對型粗真空真空計。

　　1916年，美國人O.E.Buckley發(fā)明熱陰極電離真空計，給人們測量高真空指出了一條光明大道，其壓強(qiáng)測量范圍為10^-1~10^-5Pa，它也是目前實際應(yīng)用非常普遍的高真空真空計。

　　1937年，荷蘭人F.M.Penning 發(fā)明冷陰極磁控電離真空計，其壓強(qiáng)測量范圍為10⁰~10^-6Pa，性能粗獷耐用，但準(zhǔn)確度欠高，也是一種常用的高真空真空計。

　　1940年，A.O.Nier研制成功磁偏轉(zhuǎn)質(zhì)譜計，它是典型的測量氣體組分及分壓強(qiáng)的真空計。其最高工作壓強(qiáng)范圍為10^-1~10^-2Pa，最小可檢分壓強(qiáng)為10^-11Pa。

　　1946年，W.Beams發(fā)明磁懸浮自懸轉(zhuǎn)子粘滯真空計。它是一種絕對型高真空真空計，壓強(qiáng)測量范圍為10^-2~10^-5，由于其量程寬，精度高， 穩(wěn)定可靠等優(yōu)點而越發(fā)受到人們的青睞。

　　1946年，J.R.Downing發(fā)明放射能電離真空計，其壓強(qiáng)測量范圍為10 1~10^-2Pa。

　　1949年,H.E.Sommer,H.A.Thomas,J.A.Hipple提出并演示了回旋質(zhì)譜計，它也是測量氣體組分及分壓強(qiáng)的一類重要的真空計。它最小可檢測分壓強(qiáng)10^-10Pa。

　　1950年,美國人R.T.Bayard和D.Alpert發(fā)明熱陰極超高真空電離真空計，其壓強(qiáng)測量范圍為10^-1~10^-8Pa，其又稱為 B-A真空計，它使得真空測量領(lǐng)域有了歷史性的突破， 它極大地推動了超高真空技術(shù)的發(fā)展。

　　1951年，D.Alpret,C.G.Matland,A.O.McGoubrey報道了他們的薄膜電容真空計。它也是一種與氣體種類無關(guān)的絕對型真空計。而且由于其測量范圍寬，精度高，耐高溫， 耐腐蝕。在高科技領(lǐng)域中應(yīng)用十分廣泛， 其測量范圍為10⁵~10^-5Pa。

　　1953年，W.Paul,H.Steinwedel首先提出四極濾質(zhì)器質(zhì)譜計。此類真空計最小可檢測分壓強(qiáng)達(dá)10^-14Pa ,最高工作壓強(qiáng)為10^-1Pa。

　　1957年，德國人G.J.Schultz,A.V.Phelps發(fā)明了高壓強(qiáng)電離真空計，盡量利用離子流的較好的線性等優(yōu)點來代替熱傳導(dǎo)規(guī)的不足) 其壓強(qiáng)測量范圍為10²~10^-4Pa。

　　1959年,M.Varicak發(fā)明半導(dǎo)體熱敏真空計。測量范圍為10²~10 ^-4Pa，其制造工藝過于復(fù)雜難以推廣應(yīng)用。

　　1960年，P.A.Redhead發(fā)明調(diào)制B-A電離真空計，測量壓強(qiáng)下限拓寬至10 -10Pa。是一種典型實用的超高真空真空計。

　　1963年，W.C.Schuemann發(fā)明抑制型B-A電離真空計，其測量下限可達(dá)10^-10Pa。

　　1966年，J.C.Helmer，W.H.Hayward發(fā)明離子偏轉(zhuǎn)收集型電離真空計，又稱為彎注型B-A電離真空計。測量下限可達(dá)10 -11Pa，是一種很好的極高真空真空計。

　　1968年，J.Groszkowski發(fā)明又一種埋藏收集型電離真空計，測量壓強(qiáng)下限達(dá)到10^-11Pa，也是一種很好的實用的極高真空真空計。

　　七十年代后的二、三十年中，真空測量技術(shù)領(lǐng)域在新原理方面沒有出現(xiàn)明顯突破性的進(jìn)展) 較多的是在基本清晰的原理思路上的改進(jìn)與補(bǔ)充) 處于一個相對穩(wěn)定的時期。尤其是在極高真空區(qū)域內(nèi)的測量，更是每前進(jìn)一點都十分困難，而且經(jīng)常伴隨著反復(fù)。不過，新事物總是不斷地產(chǎn)生著。如1971年報導(dǎo)的光散射絕對型真空計，可測至10^-9Pa壓強(qiáng)，1972年提出的場致顯微鏡真空計，可測至10^-14Pa。1973年提出的管型倍增器真空計，預(yù)計可測至10^-14Pa壓強(qiáng);1974年報導(dǎo)的脈沖放電真空計，1977年報導(dǎo)的激光電離真空計預(yù)計可測至10^-11Pa真空度；1992年報導(dǎo)的離子譜真空計可測至10^-12Pa真空度，等等。

　　今天 成千上萬的科學(xué)工作者及技術(shù)人員正在高科技領(lǐng)域中，以極大的熱情對于壓強(qiáng)小于10^-11Pa的真空狀態(tài)的準(zhǔn)確測量進(jìn)行不懈的探索與研究，人們滿懷希望地期待著新原理、新思想方法的出現(xiàn)。同時， 人們也在不斷努力提高真空測量的準(zhǔn)確度，尤其是不同方法的重疊區(qū)域的正確校準(zhǔn)測量，以及真空計的穩(wěn)定性、自動化、智能化、可靠性、環(huán)境適應(yīng)性等方面的改進(jìn)與提高。

　　縱觀真空科學(xué)技術(shù)的發(fā)展史，每取得點滴成績與進(jìn)步，都是人類智慧與辛勤勞動的汗水的結(jié)晶，人類征服自然的腳步永不會停止，我們堅信，在真空測量領(lǐng)域里，令人激動與鼓舞的新成果將會不斷涌現(xiàn)， 真空科學(xué)技術(shù)將會奔向新的高峰。

參 考 文 獻(xiàn)

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