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雾非雾
第12楼2013/08/30
应助达人网上查的：
中真空度是指1 mbar ~ 1*10-3 mbar 范围内的真空。此范围内，压力的绝对大小变的不容易测得，但空气的热传导能力显的很有特点，空气流动的方式是层流，热传导能力与真空度线性对应。因此可以通过测量恒温电阻丝上的电流大小，测得真空度。
Pirani真空计金属圆筒内部设有一白金细线,两端连接电极。通过电极给白金细线提供电流时,白金细线会发热,气体分子碰撞白金细线或热辐射或通过固体热传导等方式,白金线的热量会被夺走。单位时间内以上三种方式夺走的热量为Qg,Qr,Qs,则平衡状态下时以下公式成立Ｑ = Ｉ2Ｒ = Ｑg + Ｑr + Ｑs (1)
Q是单位时间细线放出的热量,R是细线的电阻,I是细线的电流。
气体的平均自由行程比细线的直径大很多时,Qg通过自由分子的热传导被表示为
Ｑg = αΛπｄａ(Ｔ－Ｔ0)ｐ (2)
如图所示,T和T0分别为细线和金属圆筒的温度,P为气体压力,a是细线长度。剩下的Qs和Qr可以分别表示如下： Ｑs = Ｓκ(Ｔ－Ｔ0)/Ｌ (3)
Ｑr = πｄａσε(Ｔ4－Ｔ04) (4)
(3)是电极的热传导,其中S是细线的断面积,κ是固体的传导率,Ｌ是电极的长度。
(4)式代表热辐射,σ和ε分别被称为常数和固体辐射率。如果保持T和T0一定,则(3)和(4)式为常数。如果用I02R表示一定量的固体热传导和热辐射,则式1可以表示为
Ｉ2Ｒ = Ａｐ＋ I02Ｒ (5)
Ａ = αΛπｄａ(Ｔ－Ｔ0) (6)
I0是压力为0的时候细线的电流, 是弥补固体热传导和热辐射而带来的热量损失。Ａ式是不依存压力的定数如果已知细线的电阻R,电流I0及定数A,则可以通过(5)式求得压力P。
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