Ионизационный манометр Советский патент 1974 года по МПК G01L21/30 

1°

Изобретение относится к области измеительной техники, в частности к ионизационным манометрам.

Известны ионизационные манометры, соержащие модулятор тока эмиссии катода, 5 ыполненный в виде дополнительного электрода. В таких манометрах о величине давления судят по величине переменной составляющей ионного тока коллектора.

Однако при измерениях в условиях ва- ю куумного испарения материалов дополнительный электрод ионизационного манометрического преобразователя может запылятЪся диэлектрическим материалом. В связи с этим изменяется закон модуляции, изменя- 15 ется чувствительность преобразователя и понижается точность измерения давления.

В предлагаемом ионизационном манометре, содержащем манометрический преобразователь, источник питания, стабилизатор 20 тока эмиссии, усилитель ионного тока и егистратор, модулятор тока эмиссии катода выполнен в виде источника управляющих электрических однополярных импульсов за- данной длительности и частоты и блокирую- 25

щего устройства, связанного с коллектором при этом выход источника управляющих электрических импульсов подключен к стабилизатору тока эмиссии и второму входу блокирующего устройства, выход которого соединен с усилителем ионного тока.

На фиг. 1 представлена блок-схема манометра; на фиг. 2 - графики сигналов и токов в цепях манометра.

Манометр состоит из ионизационного манометрического преобразователя 1, содержащего анод 2, катод 3 и коллектор 4, стабилизатора тока эмиссии 5, соединенного с катодом 3, блокирующего устройства 6, подключенного к коллектору 4, и источника управляющих импульсов 7. Выход источника управляющих импульсов 7- соединен со стабилизатором тока эмиссии 5 и со вторым входом устройства 6.

Ионизационный манометрический преобразователь помещают в вакуумную камеру и на его электроды подаются необходимые потенциалы (на анод 2 преобразователя подают положительный потенциал относительно катода 3, а на коллектор 4 - отрицательный потенциал). При разогревании нити катода 3 между анодом 2 и катодом 3 воз никает ток эмиссии, который поочередно с заданной частотой стабилизируют на двух различных уровнях с помощью стабилизатора тока эмиссии 5 и управляющего сигнала , поступающего от источника импульсов 7.. Электроны тока эмиссии ионизируют атомы находящиеся в пространстве ионизации анод 2, катод 3 и образовавщиеся ионы собираются коллектором 4. Сигнал с коллектора 4 через устройство 6, запускаемое с помощью управляющего сигнала, подаваемого от источника импульсов 7, поступает на вход усилителя ионного тока (на фиг. 1 не показан). По величине переменной составляющей этого сигнала судят о давлении в вакуумной камере. С помощью блокирующего устройства 6 автоматически блокируется сигнал коллектора 4 на время переходного процесса, связанного с тепловой инерцией нити катода 3 при переходе от одного уровня тока эмиссии к другому и наличием паразитной емкости катод 3-коллектор 4, На графике (2aJ изображена форма управляющего сигнала, поступающего от источника импульсов 7 на стабилизатор 5 тока эмиссии катода 3 и на устройство 6. Ток эмиссии катода 3 меняется по закону, представленному на графике (2б). Плавный переход с одного уровня тока эмиссии катода 3 на другой объясняется тепловой инерцией нити катода 3. На графике (2в) изображен сигнал блокировки. На время. равное ( -tj - ti) , при переходе тока эмиссии с одного уровня на другой сигнал с коллектора 4 преобразователя 1 автоматически блокируют. На графике (2г) представлен сигнал, поступаюишй на вход усилителя ионного тока. Как видно из графика, управляющий сигнал позволяет одновременно переключать ток эмиссии катода 3 с одного уровня на другой и блокировать сигнал, снимаемый с коллектора 4 на время переходного процесса. Предмет изобретения Ионизационный манометр, содержащий ионизационный манометрический преобразователь, состоящий из анода, катбда прямого канала и коллектора, источник питания, стабилизатор тока эмиссии катода, усилитель ионного тока, связанный с регистратороМ| и модулятор тока эмиссии катода, о т л и- ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения в условиях вакуумного испарения материалов, в нем модугитор тока эмиссии катода выполнен в виде источника управляющих электрических эднополярных импульсов заданной длительности и частоты и блокирующего устройст- за, связанного с коллектором, при этом выход источника управляющих электрических импульсов подключен к стабилизатору тока эмиссии и второму входу блокирующего уст- ройства, выход которого соединен с усилителем ионного тока.

Г

Па Sjfod усилителя

1

+ -о

TJ

о о

. f

Управляющий сигнал

3

Сигнал длокиробки

Вход усал теля

-4

л,

.2