ИОНИЗАЦИОННЫЙ МАНОМЕТР Советский патент 1969 года по МПК G01L21/32 

Известен ионизационный манометр с горяЧИ1 катодом, работающий в постоянном магнитном поле, электродная система которого состоит из иилиндрического анода, проходящего по его оси катода, коллектора ионов и. экрана, расположепных по торцам анода. Ионный ток в таком манометре пропорционален давлению при условии постоянства эмиссионного тока катода, т. е. электронного тока JAO в цепи катод - анод при напряженности магнитного поля П О. Таким образом, при измерениях давления необходимо поддерживать ток JAO постоянным.

Указанный манометр не контролирует величину этого тока одновременно с измерениями, так как при наличии магнитного ноля ток на анод JAO резко надает. Чтобы контролировать режим работы манометра, периодически замеря-ют ток JAO без магнитного поля. Для этого необходимо выключать электромагнит или снимать постоянный магнит, что приводит к неудобствам в работе, сказывается на точности измерений, а иногда и вообще невозможно, например, при установке манометра в вакуумный объем в открытом виде без колбы.

Предлагаемый отличается тем, что контрольный электрод введен в него вне пространства катод-анод со стороны экрана на расстоянни относнтельно катода, меньшем величины разлета электронов от катода под

деиствпем магнитного и электрического полей. Анод электродной системы может быть гзыполнен из магнитного материала. В этом случае он о.дновременно создает магннтное ноле.

Такие особенности манометра позволяют исключить зависимость электронного тока на контрольный анод от напряженности магнитного поля, исключить влияние контрольного анода на режим работы прибора и упростить конструкцию последиего.

На . 1 и 2 представлены эскизы электродиой системы манометра.

Электродная система состоит из цилиндрического анода /, расположенных по его торцам коллектора ионов 2 и экрана 3, выполненных в виде дисков. цил1 ндрического контрольного анода 4, соосного с анодом /, и катода 5, проходящего по оси анодов / и 4. На фиг. 1 видно отверстие в центре экрана 3.

Манометр работает в магнитном поле, направленном по оси анодного цилиндра, которое создается постоянным магнитом, соленоидом или электромагннтом. Чтобы электронный ток на контрольный анод оставался неизменным при изменении величины магнитного поля от Н О до рабочего, необходимо, чтобы расстояние от катода до контрольного анода было д еньше величины разлета электронов от катода под действием электрического и магпитпого полей, т. е. должно быть выполнено следующее уеловпе:

J, / 6,721 17

где R-радиус контрольного анода;

и - напряжение контрольны анод - катод (в вольтах);

II-напряженность магнптного ноля (з эрсгедах).

Чтобы псключнть взанмпое влняние электрнческнх ПОЛО анода / н контрольного анода 4, экран 3 располагают между нпмн н нодают на него нанряженне, отрннательное но OTHOHieHino к катоду, но ноложптельное но отнон1енню к код.тектору, такоГ велнчнны, что6i)i предотвратнть нереход электронов из области анода / г. область анода 4. На фнг. 2 нредета1 лена oдiI(jлlкaния оппсанпой электродной систо.мьг Эк)ан 3 не имеет отверстия делит катод 5 па д:5е части. В этом случае экран находится под нотеннналом катода. Прн ностоянньгх напряжениях на электродах и магннтиом ноле, рапном нулю, электронные токн на анод JAO и контрольный анод JKA определяются телтературой катода н онределенному значению тока J ло соответствует онределенпое значение Лкл в широком днаназоне давленнй.

Без агнптного поля ток JAO устанавливается равным рабочему п замеряется соответствующнй ему ток JKA. Контролируя н стабилпзпруя этот ток в пронессе измерения, можно те:м самым коитрол1гропать и стабилизировать режим работы мано тетра.

Введение контрольного анода нрактнческ г не увеличивает фоновый ток манометра для системы, нрнведенной на фнг. I, так как незначительная часть peirrrenoBoro излучения, возникшего на его иоверхиоетн, :.гожет попасть на кол.тектор 2 через отверстне в экране . н пе влияет на его величии} в системе, показанной на фиг. 2.

Для присоедннения к вакуумному объему

электродную систему нометцают в стеклянный

или металлический баллон или .монтируют на

флание и устанавливают в вакуумной системе

в открытом виде.

Так как нрн налнч1И1 контрольного анода для контроля режи.ма работ) манометра нет еобходимости в с емном вь КЛ Очаемом ., то в элект юдной системе в качестве

анода употребить нил 1ндрнческий нолый постоянный магнит, который н обеснечнт 1собход 1мое для pa6oT j ганол етра магн тиое 1оле. Это знач тельно ra6ap rr ji .

П р е д .мет i з о б р е т е н и я

1.11он за по ный с горячнм катодом, раз e цeнный в ностоянном л агн1ггно.м

о.те с на ряже Чностью, крнт ческой, электродная систел1а которого состоит из ннл 1дрического анода, проходяндего по его оси катода, коллектора и , расноложенных по торнал анода, н контрольного анода, отличающийся тем, что, с 1елью мскл Очення завнсимоети электронного тока на контро, анод от величины напряже 1ноети магпнт юго ноля и сключения влняння контрольного анода на режнм работы манометра, а дл} рае лнрения контролируелюй области на всю рабочу о область манометра, контрольн1)Й анод расноложен вне нрострапства катод-анод со стороны экрана на раестояни - относительно катода меньн е.м величин) разлета электронов от катода 10д действиел суммарн)х электр1 ческого и магнитного юлей.

2.Манометр но н. I, отличающийся те:м, что, с его уирои,, анод электродной системы вь нолиен 3 магн1 тного матернала и oднoвpe eннo слуя; 1т для создання необходн.мого маг итного ноля манометра.

-2

1

Puz.J

Фиг.2