СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ РАЗРЕЖЕННОГО ГАЗА Советский патент 1969 года по МПК G01N9/24 

Изобретение относится к области исследования свойств разреженного газа, в частности к диагностике гинерзвуковых потоков низкой плотности.

Известен способ Шумахера для измерения плотности разреженного газа, состоящий в том, что измеряют интенсивность свечения газа, возбуждаемого тонким электронным пучком.

Предложенный способ позволяет значительно повысить точность измерений в условиях, характеризуемых значительными размерами газовых неодиородиостей в широком диапазоне плотностей.

Достигается это тем, что измеряют интенсивность свечения газа и силу тока модулированного но интенсивности электронного пучка в одной и той же точке исследуемой газовой неоднородности с последующей корректировкой силы тока в данной точке до заданной величины,

Способ осуществляют следующим образом.

Сфокусированный электронный пучок пропускают через исследуемую газовую неоднородность, например через струю газа, истекающую из сопла аэродинамической трубы, низкой плотности, интенсивность пучка модулируют путем приложения синусоидального напряжения на винельт с помощью фотоумножителя с расположенной перед ним фокусирующей оптической системой,

регистрируют интенсивность короткоживущего свечения газа в заданпо11 точке; влияние ослабления электронного пучка вдоль его траектории исключают тем, что в этой же точке систематически измеряют силу тока электронного пучка. В процессе исиытаний величину этого тока поддержпвают постоянной, например, путем изменения силы тока накала нити. Измерение местного тока электронного пучка производят систематически, вводя в данную точку цилиндр Фарадея, установленный на специальном поворотном механизме с дистанционным унравлен.ием.

В случае измерения плотности около модели, последнюю при измерении тока электронного пучка выводят из потока. Сигнал с фотоумножителя постуиает на узкополосный усплитель, рассчитанный на частоту модуляции электронного пучка.

Процесс статической градуировки осуществляют в таком же порядке. Для выделения короткоживущего излучения перед фотоумножПтелем устанавливают соответствующий светофильтр.

Таким образом, способ повышает точность измерений, расщиряет область применимости электронного пучка для целей диагностики газовых потоков низкой плотности, делая возможным проведение таких исследований в условиях, когда имеют место значительное ослабление электронного пучка и заметный све3ТОБОЙ фон. При использовании этого способа возможно применение сравнительно невысоких ускоряющих напряжений (10-20 кв) и Отпадает необходимость глубокого охлаждеНИН фотоумнолсителя.5 Локальность измерений, обеспеч:иваемая этим способом, составляет около 0,5 мм при плотности газа, соответствующей давлению 0,5-10 мм рт. ст. при комнатной температуре.10 гт -; ИПРПМРТ 1ИЧПППРТРНИЯ иредые MduupeicHWH Способ измерения плотности разреженного газа по интенсивности свечения газа, возбуж4даемого тоиким электронным пучком и регистрируемого фотоумножителем с фокусирующей оптической системой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений путем уменьшения влияния ослабления электронного пучка вдоль его траектории и уменьшения влияния светового фона и собственных шумов фотоумножителя, измеряют интенсивность свечения газа и силу тока модулированного по интенсивности электронного пучка в одной и той же точке исследуемой газовой неоднородности С последующей корректировкой силы тока в данной точке до заданной величины.