皮拉尼真空計(jì)的工作原理是什么？

　　皮拉尼真空計(jì)的工作原理可以詳細(xì)闡述如下：

　　皮拉尼真空計(jì)，作為一種常用的真空度量儀器，其工作原理基于氣體分子在電場中的電離現(xiàn)象以及熱傳導(dǎo)效應(yīng)。該真空計(jì)主要由兩個(gè)電極構(gòu)成：一個(gè)正極和一個(gè)負(fù)極。在真空計(jì)的管道內(nèi)，還設(shè)置有一個(gè)輔助電極，形成一個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)，稱為填充物環(huán)，其中充滿了一定壓力的惰性氣體，如氖氣、氬氣或氙氣等。

　　首先，當(dāng)皮拉尼真空計(jì)工作時(shí)，電阻絲被加熱至一定的工作溫度。在這個(gè)過程中，氣體分子與電阻絲發(fā)生碰撞，帶走電阻絲的部分能量，導(dǎo)致電阻絲的溫度發(fā)生變化。這種熱絲的能量損失與熱絲周圍的氣體濃度及氣體成分成比例關(guān)系。隨著真空度的不同，單位體積內(nèi)的空氣分子數(shù)也會有所不同，因此電阻絲的溫度和電阻值也會相應(yīng)改變。

　　其次，還利用了惠斯通電橋的補(bǔ)償原理。在電路中，一燈絲作為電阻之一，當(dāng)燈絲所在的氣體分子密度改變時(shí)，其熱導(dǎo)率會發(fā)生變化，進(jìn)而影響電阻值的大小。通過測量這一電阻值的變化，可以間接推算出真空度的變化。

　　最后，當(dāng)真空計(jì)的負(fù)極電壓逐漸增大時(shí)，正電子在填充物環(huán)中得到電離，進(jìn)而引發(fā)惰性氣體的離子化。隨著離子的增多，電子和正離子之間的碰撞事件也會增加，形成一個(gè)電子云環(huán)。這個(gè)電子云環(huán)在電場的作用下，向電極移動，導(dǎo)致電流的增加。通過測量電流和負(fù)極電壓之間的關(guān)系，可以進(jìn)一步推算出真空度的大小。

　　綜上所述，皮拉尼真空計(jì)的工作原理涉及到了氣體分子與電極之間的碰撞、電阻絲的溫度變化、惠斯通電橋的補(bǔ)償原理以及電子云環(huán)的形成等多個(gè)方面。通過這些復(fù)雜的物理過程，能夠?qū)崿F(xiàn)對真空度的準(zhǔn)確測量。