Вакуумметр-течеискатель Советский патент 1974 года по МПК G01L21/34 

1

Изобретение относится к области вакуумной техники и может быть использовано для одновременного измерения общего давления газа в системе и парциального давления электроотрицательного газа, а также как индикатор негерметичности вакуумных приборов и объектов при использовании в качестве пробных веществ газов, склонных к образованию отрицательных ионов (электроотрицательных газов).

Известные вакуумметры, содержащие магнитный электроразрядный манометр, включенный в измерительную схему, не позволяю.т одновременно измерять общее давление в системе и парциальное давление электроотри.цательного газа.

Цель изобретения - обеспечить одновре.менное измерение парциального давления электроотрицательного газа и общего давления газа в системе.

Это достигается тем, что в вакуумметре манометрический преобразователь, содержащий иилиндрический анод и катод, снабжен вторым анодом, выполненным в виде сетчатого цилиндра, размещенным внутри цилиндрического анода, при этом в цепь сетчатого анода или катода включен регистратор тока положительных ионов, а в цепь цилиндрического анода - регистратор тока отрицательных ионов

Введение сетчатого электрода (анода) позволяет отделить электронную компоненту от компоненты отрицательных ионов при движении общего отрицательного заряда к цилиндрическому аноду путем воздействия магнитного поля на отрицательно заряженные частицы, имеющие одинаковую энергию, но разные массы. Поэтому величины токов, приходящих на разные электроды, дают возможность судить об общем давлении газа и парциальном давлении электроотрицательных газов.

На чертеже изображен предлагаемый вакуумметр-течеискатель.

Рабочее пространство газового разряда представляет собой камеру между катодом I и сетчатым аноДом 2. За сетчатым анодом 2 расположен цилиндрический анод 3. Вся система помещается в корпус 4 и находится в

магнитном поле магнита 5. Электроды и корпус 4 выполнены из немагнитного материала. На катод 1 от источника питания 6 подается отрицательное напряжение. Сетчатый анод 2 и цилиндрический анод 3 находятся под потенциалом земли. Ток в цепях анодов 2 и 3 измеряется с помощью регистраторов 7 и 8. Предлагаемый вакуумметр-течеискатель работает следующим образом. При попадании газовой смеси или газа в

пространство разряда между катодом 1 и

сетчатым анодом 2 образуются положительные ионы, отрицательные ионы (ели имеются газы, склонные к образованию отрицательных ионов) и электроны. Положительные ионы движутся под действием электрического поля к катоду 1 (на траекторию их движения магнитное поле практически не действует) и создают в его цепи ток. Электроны и отрицательные ионы, движутся к сетчатому аноду 2. На траекторию движения отрицательных ионов магнитное поле тоже действует слабо, а траектория движения электронов под действием магнитного поля искривляется значительно (имеет вид циклоиды). Часть этого общего потока отрицательно заряженных частиц, определяемая проницаемостью сетчатого анода 2, попадает в пространство между сетчатым анодом 2 и цилиндрическим анодом 3. Так как в этом пространстве отсутствует электрическое поле, то электроны и отрицательные ионы движутся с теми скоростями, которые они приобрели между катодом 1 и сетчатым анодом 2. Под действием магнитного поля электроны возвращаются на анод 2, а отрицательные ионы достигают цилиндрического анода 3. Таким образом, осуществляется разделение электронной компоненты от потока отрицательных ионов. Расстояние h между сетчатым анодом 2 и цилиндрическим анодом 3 должно быть

2Um

Предмет изобретения

Вакуумметр-течеискатель, содержащий манометрический преобразователь, состоящий

из цилиндрического анода и катода, которые размещены в магнитном пол.е, и электрическую схему--измерения с регистратором тока положительных ионов, отличающийся тем, что, с целью одновременного измерения

парциального давления электроотрицательного газа и общего давления газа в системе, в нем преобразователь снабжен вторым анодом, выполненным в виде сетчатого цилиндра, размещенным внутри цилиндрического анода,

при этом в цепь сетчатого анода или катода включен регистратор тока положительных ионов, а в цепь цилиндрического анода - регистратор тока отрицательных ионов.

3

,1

где В-магнитная индукция (тл);

и - разность потенциалов, проходимая электроном при попадании в пространство сетка-анод (в); т - масса электрона (кг); е - заряд электрона (к). Измеряя ток в цепи цилиндрического анода 3, можно судить о наличии в газовой смеси примеси электроотрицательного газа, о его парциальном давлении. Измеряя ток в цепи катода и сетчатого анода 2, можно судить об общем давлении в системе. Вакуумметр-течеискатель может определять величину давления электроотрицательного газа и тогда, когда молекулы этого газа попали в рабочий объем извне, например, через течь.

14

с