采用无电极谐振音叉的石英真空传感器设计

提出了一种基于气体输运现象的双参数谐振石英真空传感器(QRVS)。与传统QRVS不同,在(zyw)-18°15'切型的石英音叉片本体无任何电极设置,构成"无电极型谐振音叉";采用频率和等效串联电阻值的双参数谐振敏感机制,且音叉厚度t与两叉臂间距g之比为t/g=10。为了增大叉臂与真空中残存气体的机械摩擦阻尼,在叉臂的前端制备了4枚通透沟槽。为了抑制寄生振动模式,提高品质因数Q值和叉臂根部的机械疲劳寿命,在两叉臂的边缘分别制作了半圆形台阶,在支撑隔离区加工了2~5枚矩形槽。典型样品实测数据表明:真空测量范围为10^(-3)~105Pa,分辨率为3×10^(-3)Pa,准确度为10%F.S,稳定性为1.5×10^(-3)Pa,达到了设计要求。