МАГНИТНЫЙ ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНЫЙ МАНОМЕТР Советский патент 1968 года по МПК G01L21/30 

Известны магнитные электроразрядные манометры, электродная система которых содержит катод, являющийся коллектором ионов, и анод. Один из указанных электродов имеет стержневую часть.

Известны два варианта выполнения таких манометров: магнитный электроразрядный манометр магнетронного типа и манометр инверсно-магнетронного типа. В манометре магнетронного типа анод представляет собой открытый по торцам цилиндр. Катод изготовлен из двух дисков, соединенных между собой стержнем, расположенным по оси цилиндрического анода. В манометре инверсно-магнетронного тина катод представляет собой цнлиндр с закрытыми торцами, через отверстия в которых проходит стержневой анод, расположенный по оси цилиндрического катода.

Магнитное поле, необходимое для работы этих манометров, должно быть направлено по оси электродной системы. При отклонении нанравления магнитного поля от оси манометр перестает работать, так как газовый разряд в нем затухает. Поэтому известные манометры не имогут работать в магнитном поле, направление которого меняется. В ряде же практических случаев необходимо измерять давление в вакуумных системах, в которых имеюгся магнитные поля, направление которых изменяется в плоскости.

Предлагается магнитный электроразряДный манометр, в котором стержневая часть катода в случае манометра магнетронного типа илн стержневой анод в случае манометра инверсно-магнетронного типа изготовлен из магнитного материала, а сам электрод выполнен вращающимся в плоскости изменения направления магнитного поля. Другой электрод (анод в манометре магнетронного типа и катод в манометре иверсно-магнетронного тппа) выполнен таким образом, чтобы все расстояния между ним и электродом со стержневой частью оставались неизмененными при вращении последнего.

Папример, этот электрод быть выполнен неподвижным в виде шара, образованного двумя усеченными полусферами.

Такой манометр мол-сет работать в магнитном поле, изменяющемся по направлению в плоскости.

На фиг. 1 представлена схема манометра магнетронного типа; на фиг. 2 - схема манометра инверсно-магнетронного типа.

Электродная С 1стел1а манометра (. на фиг. 1) содержит анод / и катод 2. Анод выполнен в виде щара, образованного двумя усеченными полусферами, между краями которых имеется зазор, и закреплен неподвижно. Катод изготовлен из двух ди1сков 3, соединенных собой стерлчнем 4. Последний

расположен по оси шара в плоскости, проходящей через цептр зазора между полусферами, образующими анод 1, и может вращаться в этой плоскости. Для этого концы стержня 4 скреплены с кольцом 5, которое может вращаться в Обойме 6. Вращение стержня 4 может осуществляться также при помощи шарикового или роликового подшипника или с помощью любого другого устройства, которое обеспечит его вращение в вышеназванной плоскости.

В манометре (см. фиг. 2) катод 7 выполнен в виде шара, образованного двумя усеченными полусферами, а анод 8 нредставляет собой стержень, проходящий по оси шара, и может вращаться в плоскости зазора между полусферами с помощью устройства, аналогичного вышеописанному.

Стержень 4 катода 2 (см. фиг. 1) и анод 8 (см. фиг. 2) выполнены из магнитного материала.

Для присоединения к вакуумному объему электроды монтируются на фланце в открытом виде или помещаются в стеклянную или металлическую колбу.

На анод этих манометров подается положительное напряжение в несколько киловольт относительно катода. В цепь катод - анод включается прибор для измерения постоянного тока. Манометры помещаются в магнитное поле Н, направление которого совпадает с осью стержневого электрода.

Под действием пересекающихся магнитного и электрического полей в разрядном пространстве манометров, образованном шаровым анодом 1, дисками 3 и соединяющим их стерЖНем 4 или шаровым катодом 7 и стержневым анодом 8, возникает газовый разряд. Величина разрядного тока является мерой давления.

При изменении направления магнитного поля в плоскости, совпадающей с плоскостью вращения электрода со стержневой частью (катод 2 на флг. 1 и анод 8 на фиг. 2), последний под действием магнитных сил ориентируется в магнитном поле таким образом, что ось стержня совпадает с направлением магнитного поля. При этом остаются неизмененными все условия для поддержания разряда на прежнем уровне, а именно: коифигурация разрядного пространства, величина .магнитного и электрического полей, их взаимное направление и направление относительно электродов.

Таким образом, манометр работает и позволяет измерять давление в магнитном поле, изменяющемся по направлению в плоскости,

совпадающей с плоскостью вращения стержневого электрода.

Манометр может быть выполнен и таким образом, чтобы оба электрода вращались при изменении нанравления магнитного поля.

Б этом случае электрод, который в вышеописанных вариантах имеет стержневую форму, вынолпяется в виде открытого цилиндра для манометра магнетронного типа или в виде закрытого цилиндра для манометра инверсномагнетронного типа, а сам электрод жестко связывается с вращающимся в магнитном поле стержневым электродом через изоляторы.

В манометры для предотвращения автоэлектронной эмиссии с катода может быть

введен экран, расположенный между анодом и краевыми кромками катода.

Предмет изобретения

1. Магнитный электроразрядный манометр, электродная система которого содержит катод, являющийся коллектором ионов, и анод, причем один из указанных электродов имеет стержневую часть, отличающийся тем, что, с

целью обеспечения работы манометра в магнитном поле, направление которого может изменяться в одной плоскости, стержневая часть электрода изготовлена из магнитного материала, сам электрод выполнен вращающимся в плоскости из.менения направления магнитного поля, а другой электрод выполнен так, что все расстояния между ним и первым электродом остаются неизменными при вращении последнего.

2. Манометр по п. I, отличающийся тем, что второй электрод выполнен неподвижным в виде шара, образованного двумя усеченнылш полусферами.