Ионный денситометр для измерения плотности газа Советский патент 1975 года по МПК G01N9/18 H01J41/00 

где / - расстояние между коллектором и дополнительным электродом, Q - сечение перезарядки.

Изобретение пояснено чертежами.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема денситометра; на фиг. 2 - схема торцевой конструкции денситометра с цилиндрическим дополнительным электродом; на фиг. 3 - схема присоединения денситометра к источнику питан ; на фиг. 4 - градуировочная характеристика денситометра.

Ионный денситометр содержит сетку 1 (см. фиг. 2), ввареиную в отверстие цилиндра 2, защищающего объем денситометра от разряда. Цилиндр 2 находится под «плавающим или под небольщим отрицательным относительно плазмы потенциалом.

Вторая сетка 3 имеет потенциал около -200-(-400) в и служит для ускорения ионов. Дополнительный электрод 4 в виде цилиндра, изолированного тонкой керамической прокладкой от второй сетки, имеет в торцевой части отверстие, равное по диаметру отверстию в керамическом диске 5. Потенциал дополнительного электрода 4 равен потенциалу второй сетки 3.

Коллектор 6, установленный на расстоянии / от входного отверстия дополнительного электрода 4, представляет собой металлический диск. Потенциал коллектора 6 на 20- 50 в выше потенциала дополнительного электрода. Все электроды имеют выводы, подсоединяемые к электрической схеме.

Денситометр работает следующим образом.

Денситометр устанавливают в разрядное пространство, в участке которого следует произвести измерение плотности газа. Иоиы разряда попадают через первую сетку 1 в прибор и ускоряются второй сеткой 3 до энергий порядка 200-400 эв. С этой энергией ионы поступают в пространство, ограниченное дополнительным электродом 4 и коллектором 6.

На расстоянии /, примерно равном длине свободного пробега перезарядки, ионы испытывают резонансную перезарядку с атомами нейтрального газа, находящегося в объеме денситометра.. Объем денситометра содержит нейтральные атомы той же концентрации, что и пространство, непосредственно окружающее денситометр. В результате резонансной перезарядки образуются медленные ионы в количестве тем больщем, чем больще плотность газа. Быстрые ионы, не претерпевщие перезарядки, попадают на коллектор 6, потенциал которого более положителен, чем потенциал дополнительного электрода 4, при этом измерительный прибор в цепи коллектора измеряет ток IK. Медленные ионы попадают на более отрицательный электрод, которым является введенный дополнительный электрод 4. Прибор

в цепи дополнительного электрода 4 измеряет ток /д. Одновременное измерение токов IK и гд может производиться гальванометрами, самопишущимиприборами или двухлучевым осциллографом.

Линейность градуировочной характеристики делает удобным определение концентрации нейтральных атомов при помощи градуировочной прямой, полученной предварительно по известной плотности газа.

Предмет изобретения

Ионный денситометр для измерения плотности газа или пара в газоразрядных приборах, содержащий два электрода, выполненные в виде сеток, и коллектор, отличающ и и с я тем, что, с целью снижения инерционности измерений, между коллектором и ближайшей к нему сеткой расположен третий электрод, подключенный к источнику питания.

+ -50. -300-250

Я аноду газоразрядного прибора .

fuz.U