冷阴极电离真空计

粒子加速器运行的一个重要因素是可靠且强大的真空系统。而像LHC这样非同寻常的机器对内置真空技术有着非常特殊的要求。极小误差可能导致整个加速器停止运行数小时。因此，整套真空系统必须是非常可靠的。此外，加速器中使用的所有设备必须能够承受高达1,000 Gy/a的辐射水平。而进行这些复杂测量的设备不能离开加速器的辐射区。因此，能在现场进行设备维护显得至关重要。为满足这些高要求，普发真空与CERN合作，对真空获得、真空测量和真空分析研发并实践了一套定制的真空解决方案。真空获得LHC分两种真空系统: 电子束真空和隔离真空。两种应用中都用到了普发真空的涡轮分子泵。这些泵经改进后都可以满足LHC的特殊要求。为了能在辐射环境中运行，泵体中都不能使用电子元件。要满足这些要求，普发真空研发了无传感器驱动概念，实现了泵的机械部件与电子部件的隔离。采用这一概念，电子部件可以放置在离真空泵1,000 m以外的地方，并定位在一个保护区域内。真空测量普发真空专门研发了特殊的测量设备，用来测量获得的真空。这些使用的设备是改进的皮拉尼和冷阴极真空计。它们用来长期监测加速器内的压力，并确保当压力增加时可以采取适当的行动。由于真空计同样暴露于高水平辐射中，它们被制造成无源传感器，没有集成的电子设备。所有电子设备都被安置在一个辐射安全区域内，并且经由长电缆连接至无源传感器。这些电缆通过精确的指令与CERN密切连接。这使冷阴极真空计可以测量达10-11 hPa的压力。通过一种特殊的点火过程，冷阴极真空计即使在压力非常低的情况下，也可以轻易打开。由于加速器的寿命约为30到40年，因此，只有采用寿命长的电子元件。氦检漏对LHC要求的超高真空压力，加速器使用的部件必须确保极低的漏率。因此，在安装部件之前，必须进行全方位的检漏。针对检漏，CERN采用了ASM系列检漏仪。使用这些设备，即使是细微到的10-13 Pa· m3/s 的泄漏也可以有效地被检测出来。真空分析除压力外，残余气体的组成也是加速器正常运行的一个重要因素。使用残余气体光谱仪，可以得出加速器内使用材料脱气相关的结论。为获得残余气体光谱，CERN采用了普发真空的质谱仪。对于超高真空中的残余气体测量，质谱仪分析仪本身具有较低的脱气率是非常重要的。除了真空退火离子源外，CERN使用的普发分析仪也拥有真空退火棒系统。使用这一方法，分析仪将产生一个极低的背景信号，尤其方便记录加速器内实际残余气体的比例。

针对便携式真空计校准装置以实现真空计的现场校准，基于静态比对法校准技术，本文提出了一种采用微型数字针阀和上下游双向气体流量调控模式的技术方案，结合双通道高精度的真空度PID控制器，可在真空度精密控制的前提下解决现场校准和便携性问题。

上海伯东德国 Pfeiffer 热销款皮拉尼真空计 TPR 270 全新升级上市,测量准确,反应迅速,简单好用的优点外，还具有以下升级优点：1）真空计延展测量范围：1,000 -1 to 10-4 hPa2）提高测量精度：± 10 %3）可靠性更高-从2004年上市以来主要应用于大批量 OEM4）皮拉尼真空计优越的热稳定性，更完美的设计外观Pfeiffer 德国普发皮拉尼真空计 TPR 270 与同款真空计 TPR 280 对比，测量范围更广，测量精度更高型号 接口 测量范围 工作温度 测量精度 极限压力 重量 TPR 270 DN 16 ISO-KFDN 16 CF-F 1X10-4 - 1000 hPa 80 °C ± 10 % 400 kPa 135g TPR 280 DN 16 ISO-KFDN 16 CF-R1/8" NPT8 VCR 5X10-4 - 1000 hPa 80 °C ± 15 % 1000 kPa 80g TPR 280 DN 16 ISO-KFDN 16 CF-R 5X10-4 - 1000 hPa 250°C ± 15 % 1000 kPa 130g TPR 281(抗腐蚀系列) DN 16 ISO-KFDN 16 CF-R 5X10-4 - 1000 hPa 80 °C/250°C ± 15 % 1000 kPa 80g Pfeiffer 德国普发皮拉尼真空计 TPR 系列测量范围从1000 hPa 到 5 10-4 hPa,设计紧凑,测量准确,反应迅速,简单好用,适合一般的真空应用, Pfeiffer德国普发皮拉尼真空计TPR 系列多种接口可选.* 全系列真空产品维修保养促销活动:活动期间所有维修保养产品免收检测费,定期做保养服务可有效延长产品使用寿命,减少企业生产成本!上海伯东销售维修德国普发 Pfeiffer全系列产品已有10余年,公司自 1995 年成立以来已累计为数千家客户提供销售维修服务,维修次数累计超过数万余次保证 100 ％ 德国普发 Pfeiffer 原厂维修保养料件和受德国 Pfeiffer 专业培训的工程师,并用 Pfeiffer 原装进口检测设备对维修后的产品做全方面的性能测试,保证维修质量,并在上海,台湾等地区设立维修保养中心.上海伯东凭借其专业的技术背景及良好的服务质量是中国地区多家大型企业和国家研究机构长期合作指定供应商.上海伯东主要经营产品:德国普发Pfeiffer涡轮分子泵,干式真空泵,罗茨真空泵,旋片真空泵:应用于各种条件下的真空计，氦质谱检漏仪，质谱分析仪，以及美国考夫曼公司 KRI 离子源 离子枪 霍尔源，美国HVA真空阀门，Polycold冷冻机等

如今，真空在我们日常生活中被广泛应用于高端产品的生产及制造，并且扮演着重要角色。例如：在科研，工业流程，手机芯片，硬盘，太阳能电池，塑料干燥或者食品真空包装等领域。在当今的生产活动中，我们对真空度测量的精确性、标准化、可靠性和重复性的要求是至关重要的。当我们在进行测量的时候，高精度又是关键中的关键：精度的高低会直接影响产品的生产质量，科学实验的准确性和设备使用的可靠性。要确保真空计使用时的高可靠性，就必须经常对它进行校准或标定。而根据每个不同应用的具体要求，这些校准工作必须符合国内或相关的国际标准。经济、高效、精准、国际化的机构校准及标定替代解决方案生产活动中，真空计往往需要对外专业机构进行校准和标定。然而在对量大或校准间隔要求短的条件下，使用经济的测量仪器进行现场校准能大大节约时间和费用。普发真空紧凑型的校准泵组就能够组建起这样一个系统。这个易于使用的便携式系统是专为同时在线进行多个仪器检测而量身定做的。其系统具有使用便捷、快速及符合人体工学标准的特点。

上海伯东为普发真空计/真空规IKR TPR BPR 等各种系列提供维修/校准服务（根据 ISO/TS 3567 或DAkkS校准进行工厂校准）, 以确保真空测量的准确性.

本文针对实验室用冷冻干燥机的真空度控制，提出了干燥过程中的真空度精密控制解决方案。解决方案主要是采用双真空计（电容真空计和皮拉尼真空计）测量干燥过程中的真空度变化，双通道PID真空度控制器一方面采集电容真空计信号并通过电动针阀对干燥腔室的真空度进行高精度控制，同时采集皮拉尼真空计信号显示和记录整个干燥过程中的真空度变化曲线。此解决方案可完美的实现干燥过程中的真空度精密控制和监测。

空心阴极灯是一种特殊的低压放电现象，在阴阳两极之间加以300~500V的电压，这样两极之间形成一个电场，电子在电场中运动，并与周围充入的惰性气体分子发生碰撞, 使这些惰性气体电离。气体中的正离子高速移向阴极，阴极在高速离子碰撞的过程中溅射出阴极元素的基态原子，这些基态原子与周围的的离子发生碰撞被激发到激发态，这些被激发的高能态原子在返回基态的过程中会发射出该元素的特征谱线 。

普发真空提供针对烘烤高真空应用的塑料或其他材料进行定制的完整系统。超高真空烘烤系统具有以下特点：具有电抛光内表面的圆柱形不锈钢室能够通过内置的冷却盘管和制冷/加热循环器加热到所需的运转温度。室门配备了一个氟橡胶(FPM) 制成的双密封胶圈，能够在不更换密封胶圈的前提下轻松开关不锈钢室。双密封胶圈通过粗抽泵排空气体以减少渗透。不锈钢室上的所有其它法兰都采用了 CF 法兰(ConFlat® ) 以减少渗透。CF 法兰密封由金属制成，最常用的密封材料是铜。CF 法兰通过将钢刀口施加到平的铜垫片上进行密封。法兰的轴环周围使用螺丝钉。整个不锈钢室被包围在一个特殊的兼容净室的隔热层内 (RRK 7)。尽可能表面积最小的自定义夹紧工具能够被设计成不同的组件形状。为了测量高达 5 · 10-9 mbar 的压力，使用了一个冷阴极测头和一个 Pirani 元件 (PKR 261) 进行测量。通过 HiPace 系列涡轮分子泵或 HiPace M 系列磁悬浮涡轮分子泵可以形成高真空，涡轮分子泵利用一个超高真空闸阀安装在不锈钢室上。在这一应用中可以在 ACP 系列的隔膜泵和多级罗茨泵之中选择一种作为干式前级泵。

空心阴极灯是一种特殊形式的低压气体放电光源，放电集中于阴极空腔内。当在两极之间施加200V-500V电压时，便产生辉光放电。在电场作用下，电子在飞向阳极的途中，与载气原子碰撞并使之电离，放出二次电子，使电子与正离子数目增加，以维持放电。

新型低压电子束焊接加工技术具有凹型阴极、自聚焦和低造价的突出特点，不再需要高真空系统，也无需磁透镜和磁线圈进行电子束的聚焦和偏转，可进行微零件焊接和低熔点材料表面微结构改性。但这种新型技术对氩气工作气压的要求较高，需要在7~12Pa的低真空范围实现高精度的调节和控制。本文针对此高精度控制提出了解决方案，即在电容真空计作为传感器的基础上，采用了电动针阀和超高精度压力控制器，控制精度可达±1%。

目前真空冷冻干燥过程中已普遍使用了电容压力计，使得与电容压力计相配套的压力控制器和电动进气调节阀这两个影响压力控制精度和重复性的主要环节显着尤为突出。为解决控制精度问题，本文介绍了国产最新型的2通道24位高精度PID压力控制器和步进电机驱动电动针阀的功能、技术指标及其应用。经试验验证，上游控制模式中使用电动针阀和高精度控制器可将压力精确控制在± 1%以内，并且此控制器还可以同时用于冷冻干燥过程中皮拉尼真空计的监控，以进行初次冻干终点的自动判断。

由于高质量要求，BGC 选择普发真空作为其惰性气体质谱仪生产线真空设备的合作伙伴。这些系统对所需的真空解决方案寄予很高的要求，因为它们在技术上很成熟，具有体积小、便于携带的特点。最重要的是要完成所需的 UHV，其极限底压要求为较低的1· 10-9 至中等 1· 10-10 hPa 范围。间或，抽吸系统也必须能够处理样品装载过程中遇到的更大气体负荷。由于 BGC 和普发真空曾经长期密切合作过，普发真空非常了解 BGC 研究的要求和领域。得益于这一条件，再加上与研究所的密切合作，从而可以开发出定制、独特的真空解决方案。普发真空的解决方案对于这种应用，稀有气体样品制备作业线和惰性气体质谱仪均需要UHV 系统。这种真空水平已经通过使用涡轮分子泵系统、离子和非蒸散型吸气泵以及应用低温分离技术获得了。为完全满足客户对样品制备作业线的要求，普发真空 HiCube Eco系统被选作主要泵系统。这个解决方案的决定性参数是：■ 紧凑的尺寸■ 简化布线和控制■ 能够远程安装控制单元■ 能够操作冷阴极真空计■ 无与伦比的低能耗（高真空模式下为 20 W）■ 高性价比将普发真空 HiCube Eco 集成到样品制备作业线底盘特别方便。显示控制单元可以轻松地从泵组拆除，并安装在样品制备底盘的顶部附近，以使控制单元在该系统中的定位更合人体工程学，更方便操作人员。而且，HiCube Eco 标准配置的 MVP 015-2 隔膜泵为客户及其应用提供额外的好处。只要 HiCube Eco 中的 HiPace 80 涡轮分子泵处于低功耗状态，隔膜泵将就会进入睡眠模式，自动关闭。因此，这种泵的有效性不是体现在组件的操作和记录时间上。这样提高了隔膜的寿命并节省电力，两者均降低了系统的运行成本。此功能还降低了系统的整体噪声和振动。虽然涡轮分子泵系统通常处于待机模式下，但需求增加时，它能够快速、可靠地响应。凭借该解决方案，普发真空完全符合伯克利地质年代学中心的高要求，并成功进行了密切、可靠的合作。

原子吸收光谱分析（AAS）：空心阴极灯在原子吸收光谱分析中扮演着核心角色。每个元素都有其特定的谱线，当样品中的元素被原子化后，通过空心阴极灯发射的光谱线与样品中元素发射的谱线相互作用。如果两者谱线匹配，就会发生光吸收。通过测量吸收的光强度，可以确定样品中元素的浓度。

摘要：针对原子力显微镜对真空度和气氛环境精密控制要求，本文提出了精密控制解决方案。解决方案基于闭环动态平衡法，在低真空控制时采用恒定进气流量并调节排气流量的方法，在高真空和超高真空控制时则采用恒定排气流量并调节进气流量的方法。原子力显微镜真空度控制系统主要由高速电控针阀、电动可变泄漏阀、高速电控球阀、电容真空计、电离真空计和超高精度PID调节器构成，在超高真空至一个大气压范围内可达到很高的控制精度。

摘要：针对高真空度用皮拉尼计和电离规信号的非线性和线性两种输出规格，为改进高真空度的测量和控制精度，本文提出了线性化处理的解决方案。解决方案的关键是采用多功能超高精度的真空压力控制器，具体内容一是采用控制器自带的最小二乘法多点拟合功能来进行高真空区间的非线性处理，二是采用控制器的数值转换功能对真空度对数线性输出进行相应测试量程转换。此解决方案还可以推广应用于其他具有非线性输出性质的传感器中。

长期以来阴极发光成像是地质研究的有力工具。最新的技术说明（technical note）为您讲解大面积高光谱阴极发光成像的采集模式。大面积（large area）光谱采集模式主要用于面积较大标本的阴极发光成像，例如锆石和其他矿物。为了达到大面积阴极发光成像，特地调整光学模组中的光学器件，故意使狭缝平面中的CL焦点散焦。通过这一技术，我们就可以均匀地收集到较大阴极发光视场（FOV），视场大约~300× 200μ m2。通过调整狭缝宽度，平衡高效率（HE）和视野大小（与正常CL采集相比）

扫描或扫描透射式电子显微镜（SEM 或 STEM）中的阴极发光是一种独特的工具，可描绘材料的成分以及光学和电子特性，然后将其与微纳米或亚纳米级的形态、显微结构、成分和化学特性相关联。

充分利用SEM的高空间分辨率， 结合阴极发光对材料的官能表征， 实现纳米级光学性能和材料结构表征。 ARC（angle resolved cathodoluminescence）由FOM Institute of AMOLF的Albert Polman group 创新研发， 获得2014年MRS创新大奖。 后由荷兰Delmic公司重新设计并商用，它是一套高性能的阴极荧光检测系统。凭借独特的高精度镜面，SPARC开辟了新的研究途径，如电子束引起的纳米光子学。灵敏度和易用性，SPARC帮助科学家推动阴极荧光到更多和更高阶应用。

锆石，自然界的普通副产物，广泛分布于各类沉积岩、变质岩和火成岩中，由于含有丰富微量和痕量元素，且保留原始的化学和同位素比值等信息，使其在地质科学研究中占有重要地位。 锆石矿物无论内部结构和化学成分还是外部形态都对地质环境变化非常敏感，例如不岩浆和变质结晶作用等等携带了大量的地质历史信息。电子束下对锆石、方解石、独居石、白钨矿、锡石、石英等矿物进行阴极荧光（CL）的综合研究是现在最具优势的研究方法。扫描电镜以其独有的二次电子像、背散射电子像、阴极荧光图像同时获得的优势，在锆石研究中优势明显。

锆石中的微量元素能够提供其形成环境、母浆岩的起源及成分演变，而通过阴极荧光图像中正好可以观察到由这些微量元素造成振荡环带结构。TESCAN的Rainbow CL可以同时呈现彩色和全色CL图像。

对二次盐水中碘离子的测定方法进行了深一步的研究，详细地介绍了利用阴极溶出伏安和标准加入法测定二次盐水中的碘离子测定，并首次提出了利用在检测样品溶液中通高纯氮气消除了溶解氧对阴极溶出氧化还原电位的影响，并对标准加入法和标准曲线法在阴极溶出伏安法测定二次盐水中碘离子进行了比较。

阴极保护是对地下金属管网的稳定运行是非常重要的，无论是输水、输油和输气管线，一般均需要采用外加电流或者牺牲阳极进行保护，并必须确保保护电位在全寿命期均符合设计要求。对于外加电流的阴极保护系统，整流器或恒电位仪的输出电压、输出电流也必须始终受到监控，以确保设备不会因为意外而造成被保护管线的严重伤害；此外对于高阻体系，新的标准还要求通过瞬间断电法来测量管线的真实保护电位，对要外电场干扰严重的区域，还必须对杂散电流进行准确测量。

空心阴极灯如长期搁置不用，将会因漏气、气体吸附等原因而不能正常使用，甚至不能点燃。所以，每隔3—4个月，应将不常用的灯通电点燃2—3小时，以保持灯的性能并延长其使用寿命。

摘要：低温结霜可视化实验装置主要用于模拟空间环境并研究深冷表面结霜现象，客户希望对现有实验装置的真空系统进行技术升级，以实现0.001Pa~1000Pa范围内真空度的准确控制。为此本文提出了分段控制解决方案，即采用电容真空计、电动针阀、电动球阀和低真空控制器构成低真空控制回路；采用皮拉尼计、可变泄漏阀和高真空控制器构成高真空控制回路。解决方案可以很好达到技术指标要求，也可推广应用到其它真空和超高真空度控制。

采用银基汞膜电极为工作电极,研究了硒( Ⅳ)在0. 10 mol/L HClO4 与1 mg/L Cu ( Ⅱ)离子的电解液中,以硫氰酸根离子为增敏剂的阴极溶出行为,硒浓度在5～30μg/L范围内与其峰电流呈良好的线性关系,并研究了铁( Ⅲ) 、铅( Ⅱ) 、锌( Ⅱ) 、镉( Ⅱ) 、硫( Ⅱ)碲( Ⅳ)等离子对测定硒的干扰问题.

近年来锂离子电池已经成为研究的一个热点，而锂离子电池的阴极材料在使用过程中的电化学变化对电池的性能至关重要。EDS能够对阴极上不同元素进行定性定量表征，但是对于Li元素则很不敏感。而TOF-SIMS能够探测所有元素，尤其是低含量的轻元素，与FIB-SEM相结合则进一步提高了TOF-SIMS的空间分辨率，既能够高分辨的观测样品的形貌与截面，又能够高分辨的表征各种元素。

在扫描电镜、电子探针分析领域里，利用阴极发光技术研究晶态材料和矿物中的晶体缺陷、杂质元素的存在形式,矿物成因和矿物中微量元素的地球化学作用以及矿物在不同地质环境下的某些标型特征等问题,是一种很有潜力的矿物学研究方法,已经在材料科学、矿物学、岩石学、地球化学以及矿床学等学科中取得了很大的成就。

有机太阳能电池（OSCs）近年来在光伏领域备受关注，其低成本、轻薄柔性和可大面积制备的优势，使其在建筑一体化、柔性电子等领域具有巨大的应用潜力。然而，有机太阳能电池的效率和稳定性仍然面临挑战，其中一个关键问题是阴极界面层（CIL）的性能限制。在最近发表在《先进能源材料》期刊上的重要研究中，由深圳职业技术大学胡汉林教授、香港理工大学李刚教授以及河南科技学院张万庆教授等共同领导的团队，揭示了一种利用多酚化合物改善有机太阳能电池阴极界面层的突破性策略，成功提升了有机太阳能电池的效率和稳定性，为推动有机太阳能电池的应用发展迈出了重要一步。

斯坦福大学与荷兰AMOLF Polman教授课题组采用纳米光学技术在光伏结构设计应用， 利用阴极发光实现纳米尺度光学3D重构。文章发表在nature nanotechnology杂志。视频简要介绍其中的机理。

应用电化学阻抗谱研究了907钢在海水中受到阴极保护的同时，添加多元醇磷酸酯类缓释剂，其表面膜层变化的情况和缓释机理