Способ измерения парциального давления кислорода в вакуумных системах и устройство для его осуществления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 С 01 Ь 21/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К ABTQPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3752907/24-10 (22) 13..06. 84 (46) 07. 11. 85. Бюл. В 41 (72) А.А.Аристархова и С.С.Волков (53) 531 ° 787(088.8) (56) Рязанов Л.Н. и Востров Г.А.

Вакуумметры. -Л.: Машиностроение, 1967, с. 194.

Техническое описание и инструкция по эксплуатации масс-спектрометра

МХ 7303 ЦФ 1 56 0009. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРЦИАЛЬНОГО

ДАВЛЕНИЯ КИСЛОРОДА В ВАКУУМНЫХ СИСТЕМАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВ- .

ЛЕНИЯ. (57) 1. Способ измерения парциального давления кислорода в вакуумных системах, основанный на получении и регистрации потока заряженных частиц, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения, в вакуумную систему предварительно вводят проводящую подложку с электроположительными атомами на поверхности, работа выхода электронов с которой меньше, чем энергия связи атома кислорода с электроположительным атомом, при этом поток заряженных частиц обеспечивают за счет эмиссии электронов с поверхности подложки, возникающей при адсорбции кислорода и химической реакции его с электроположительными атомами, 3. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что подложка выполнена из пластины никеля со смесью окислов бария и стронция на поверхности, на которую нанесены атомы бария, при этом устройство снабжено нагревателем подложки.

1 I 90220

2. Устройстве для измерения пар- энергия связи атома кислорода с циального давления кислорода в электроположительным атомом, при вакуумных системах, содержащее пре- этом устройство дополнительно снабобразователь парциального давления жено источником напыления электрокислорода в поток электронов, кол- положительных атомов. лектор и измерительную схему, соединенную с коллектором, о т л ич а ю щ е. е т я тем, что в нем преобразователь парциального давления кислорода выполнен в виде проводящей подложки с электроположительными атомами на поверхности,,работа выхо-. да электронов с которой меньше, чем

Изобретение относится к вакуумной технике и может быть использовано в сверхвысоковакуумных разборных уст" ройствах электронной техники и ядерной физики. 5

Цель изобретения — расширение диапазона измерений в высоковакуумной области.

Способ основан на экспериментально исследованном физическом процес- 16 се испускания электронов в резуль. тате взаимодействия кислорода, содержащегося в остаточных газах, с атомами специально подготовленной поверхности. В частности, получена эмиссия 15 электронов ри взаимодействии кислорода с поверхности активированного окисла с напыленной пленкой атомов бария.

Парциальное давление кислорода 20 преобразуют в пропорциональной интенсивности поток электронов химической реакцией атомов кислорода с атомами бария, расположенными на поверхности окиси бария, обладающей 25 работой выхода, меньшей энергии связи атома бария с кислородом.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство для осуществления спо- ЗО соба содержит. преобразователь 1 давления в электрический сигнал с нагревателем 2, коллектор 3, источник 4 напыляемых атомов, расположенные в вакуумной камере 5. Вне камеры рас- З положены источник 6 канала нагревателя преобразователя 1, блок 7 нагрева источника 4 атомов. К коллектору 3 подключена регистрирующая схема 8 с источниками питания.

Устройство работает следующим образом, На поверхность преобразователя 1 из источника 4 с помощью блока 7 накала напыляется. пленка атомов, реагирующих с кислородом. Атомы остаточных газов падают на поверх-. ность преобразователя. При этом прбисходит селективная химическая реакция кислорода с атомами, напыленными на поверхность преобразователя, в результате которой s вакуум с поверхности преобразователя эмиттируются электроны. Ускоряющим напряжением электроны оттягиваются на коллектор 3, содержащий вторичный электронный умножитель (ВЗУ), который регистрирует единичные электроны.

Интенсивность импульсов на выходе

ВЭУ .регистрируется, схемой 7. Количество импульсов в единицу времени пропорционально количеству падающих на поверхность преобразователя ато" мов кислорода, которое в свою очередь пропорционально парциальному давлению его.

Пример. Практический интерес представляет измерение парциального давления кислорода в диапазоне менее

10 - торр, в котором невозможны г измерения существующими приборами.

Для измерения парциального давления кислорода используется смесь

Составитель А. Зосимов

РедактоР Н. Бобкова ТехРед З.Палий Корректор И. Иаксимншинец

Заказ 6970/44

Тираж 896

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130359 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 11 окислов бария и стронция, нанесенная на никелевую нагреваемую пластину.

Перед измерениями на поверхность окислов напыляется моноатомная пленка бария. Такая система имеет мапую работу выхода (1,5 эВ). Атомы бария адсорбированы на поверхности в поляризованном виде, что установ-, лено экспериментально, и реагируют с атомами кислорода с эффективным эмиттированием электронов. При воздействии других газов такой преобразователь электроны не эмиттирует.

90220 4

Это подтверждает селективную чувствительность предлагаемого преобразователя к кислороду.

Практическое применение изобретение может найти для контроля кислорода в вакуумной камере при исследовании физических механизмов работы термоэмиттеров и фотоэмиттеров при

10 разработке технологии изготовления эмиттеров с отрицательным средством, при изучении катализа на поверхности твердых тел.