Схема для измерения давления в отпаянных электровакуумных приборах Советский патент 1979 года по МПК H01J9/42 G01L21/32 

Изобретение относится к области вакууметрии, в частности, к устройствам для измерения давления в отпаянных электровакуумных приборах (ЭВП). Известна схема для измерения давления остаточных газов в ЭВП, содержапхая источник накала катода, источник ускоряющего напряжения, источник смещения катода, усилитель ионного тока и стабилизатор электронной эмиссии 1. Недостатком такой схемы является значительная инерционность системы, особенно при измерении давления в мощных ЭВП, приводящая к ограниче1 ию пороговой чувствительности за счет возрастания фонового тока в цепи коллектора ионов при разогреве внутренних деталей ЭВП. Известна также схема для измерения давления в отпаянных ЭВП, содержащая дополнительно блок компенсации фонового тока и запоминающий усилитель ионного тока 2. Наличие в этой схеме стабилизатора эмиссии определяет недостатки, присучцие известной схеме. Блок компенсации фонового тока не может обеспечить значительного повьицения пороговой чувствительности так как с прогревом фоновые токи возрастают и эффективность компенсации оказывается низкой. Кроме того, относительно велика погрешность измерения давления за счет электрического поглощения газа в замкнутом объеме ЭВП, так как процесс измерения оказывается длительным. Такая схема измерения давления имеет ограниченную применимость, обусловленную отсутствием эффективных стабилизаторов эмиссии для ЭВП разны.ч тинов. При подключении ЭВП с подогревом катодом к стабилизатору эмиссии промышленных вакуумомед-ров в схеме, как правило, возн1п ают незатухающие колебания, делающие невозможным процесс измерения давления. Цель предлагаемого изобретения - снижение погрещности измерения давления, повышение пороговой чувствительности схемы и расширение возможности ее применения. Для этого в цень катода электровакуумного прибора между источником смещения катода и нулем схемы введен блок управления, соединенный с запоминающим усилителем ионного тока. Блок управления состоит из источника опорного напряжения, измерительного резистора и нуль-органа, выход которогосоединен с запоминающим усилителем ионного тока. Конкретная схема блока управления определяется типом запоминающего усилителя ионного типа. С целью упрощения процесса измерения давления схема содержит блок автоматического переключения диапазонов измерения, в частности, выполненный по схеме триггерного счетчика, в выходные цепи которого включены обмотки реле, а их контакты соединены с резисторами на входе запоминающего усилителя ионного тока. На фиг. 1 изображена схема устройства для измерения давления, на фиг. 2 кривая зависимости величины электронного, тока от времени. Измерение давления осупд.ествляется следующим образом. На электроды ЭВП 1 (фиг. 1) подают ускоряющее напряжение (100-300 В) от источника 2 и напряжение смещения катода (20-50В) от источника 3; появляющийся при этом в цепи анода (коллектора ионов) фоновый ток компенсирует с помощью блока 4 компенсации. Включают накал катода от источника 5. Измерение возрастающего тока коллектора в процессе разогрева катода осуществляется запоминающим усилитедем 6 ионного тока с автоматическим выбором диапазона измерения. Блок 7 управления вырабатывает импульс включения памяти усилителя ионного тока, когда электронный ток достигает заданного уровня. Измерение давления производится непосредственно в момент времени t, (фиг. 2), а не в момент времени tz , как это делается в известных схемах измерения давления. Недостатки, присущие известным схемам измерения давления, устраняются в предлагаемой схеме следующим образом. 1.Время измерения давления значительно сокращается, так как исключаются -операции по регулировке тока эмиссии и его измерению, а переходный процесс установления электронного тока практически отсутствует. В связи с этим резко уменьщается эффект электрического поглощения газа и вызыванные этим эффектом ощибки измерения давления. 2.За малое время измерения давления электроды (кроме катода) и изоляторы ЭВП не успевают заметно прогреться и поэтому фоновый ток коллектора сохраняется на том же достаточно низком уровне, что и в холодной лампе. Поэтому компенсация обеспечивает эффективное подавление фонового тока и, тем самым, повыщение пороговой чувствительности. 3. Отсутствие необходимости стабилизации эмиссии позволяет измерять давление по предлагаемой схеме в ЭВП с тремя и более электродами независимо от мощности накала, что обеспечивает универсальность предлагаемой схемы. Малое время измерения давления обеспечивает высокую производительность труда при обследовании ЭВП в условиях крупносерийного производства. Формула изобретения 1.Схема для измерения давления в отпаянных электровакуумных приборах, содержащая источник накала катода, источник ускоряющего напряжения, источник смещения катода, блок компенсации фонового тока и запоминающий усилитель ионного тока, отличающаяся тем, что, с целью снижения погрещности измерения, повьшления пороговой чувствительности схемы и расширения возможности ее применения, в цепь катода прибора между источником смещения катода и нулем схемы введен блок управления, соединенный с запоминающим усилителем ионного тока. 2.Схема по п. 1, отличающаяся тем, что блок управления состоит из источника опорного напряжения, измерительного резистора и нуль-органа, выход которого соединен с запоминающим усилителем ионного тока. 3.Схема по п. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью упрощения процесса измерения давления, она содержит блок автоматического переключения диапазонов измерения. 4.Схема по п. 3, отличающаяся тем, что блок автоматического переключения диапазонов измерения выполнен по схеме триггерного счетчика, в выходные цепи которого включены обмотки реле, а их контакты соединены Ъ резисторами на входе запоминающего усилителя ионного тока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Матвейко Р. П. и др. Измерение давления в ЭВП с помощью промышленных вакуумметров. Электронная промыщленность ЦНИИ «Электроника, 1974, № 4, с. 89. 8. Авторское свидетельство СССР № 298973, кл. Н 01 3 9/42. 1969.