Способ измерения давления инертных газов

 

Изобретение может быть использовано в электронной промьшшенности и смежных отраслях, применяющих разреженные инертные газы. Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых давлений в сторону больших значений- . Монометрический преобразователь для осуществления способа содержит термоэмиттер 1 электронов. коллектор 2 электронов. Расстояние между ними выбирают таким, чтобы электроны , проходящие сквозь газ от термоэмиттера 1 к коллектору 2, испытывали на своем пути упругие столкновения с газовыми частицами. Для измерения давления газа термоэмиттер 1 разогревают до стандартной рабочей температуры и на коллектор 2 подают положительное напряжение, В прикатодной области образуется пространственный электронный заряд, но т.к. междуэлектродный зазор заполнен газом, некоторые электроны испытывают на пути упругие соударения с газовыми частицами, что приводит к изменению средней дрейфовой скорости электронов и, как результат , к уменьшению анодного тока. Поскольку среднее число упругих соударений определяется давлением газа, то измеряемая сила анодного тока зависит от давления. 1 ил. / (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ряи 3

А1 (59 4 G 1 1 2 е н I е е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4003575/24-10 ! (22) 26.11 ..85 (46) 30.07.87. Бюл. У 28 (71) Ленинградский политехнический институт им.М.И.Калинина (72) Н.Г.Баньковский и В.КеШигалев (53) 531.787(088.8) (56) Вакуумная техника. Справочник.

М.: Машиностроение, 1985, с.321.

Дэшман С. Научные основы вакуумной техники. M.: ИИЛ, 1950, с.291. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ИНЕРТ-.

НЫХ ГАЗОВ (57) Изобретение может быть использовано в электронной промьппленности и смежных отраслях, применяющих разреженные инертные газы. Цель изобретения — расширение диапазона измеряемых давлений в сторону больших значений. Монометрический преобразователь для осуществления способа содержит термоэмиттер 1 электронов, I коллектор 2 электронов. Расстояние между ними выбирают таким, чтобы электроны, проходящие сквозь газ от термоэмиттера 1 к коллектору 2, испытывали на своем пути упругие столкновения с газовыми частицами. Для измерения давления газа термоэмиттер 1 разогревают до стандартной рабочей температуры и на коллектор 2 подают положительное напряжение. В прикатодной области образуется пространственный электронный заряд, но т.к. междуэлектродный зазор заполнен газом, некоторые. электроны испытывают на пути упругие соударения с газовыми частицами, что приводит к изменению средней дрейфовой скорости электронов и, как результат, к уменьшению анодного тока. Поскольку среднее число упругих соударений определяется давлением rasa, то измеряемая сила анодного- тока .зависит от давления. 1 ил.

1326925

ВНИИПИ Заказ 3272/36

Тираж 776

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к технике измерения пониженных давлений газа и может быть использовано в электронной промышленности и смежных отраслях, применяющих разреженные инертные газы.

Цель изобретения — расширение диапазона измеряемых давлений в сторону больших значений.

На чертеже изображена схема мано- 10 метрического преобразователя, необходимого для осуществления предлагаемого способа.

Манометрический преобразователь содержит термоэмиттер 1 электронов (катод), коллектор 2 электронов (анод) окружающий катод.

Способ осуществляют следующ." образом.

Расстояние между этими электродами 20 (при цилиндрической конфигурации— радиус анодного цилиндра) выбирают таким, чтобы электроны, проходящие сквозь газ от эмиттера к коллектору, испытывали на своем пути упругие столкновения с газовыми частицами.Это расстояние должно быть одного поряд— ка или больше средней длины свободного пробега электрона в данной газовой среде при наименьшем измеряемом 30 давлении. Для измерения давления rasa, заполняющего зазор между катодом и анодом, катод разогревают до стандартной рабочей температуры (например, в случае металлического вольфра- З мового катода его температуру доводят до 2400 — 2600 K), на анод подают положительное напряжение, при котором не возникает возбуждение атомов исследуемого газа при их бомбардиров- 40 ке электронами и измеряют ток, протекающий между катодом и анодом. В этих условиях в прикатодной области образуется пространственный электронный заряд, часть электронов двигается из, 45 прикатодной области к аноду, но так как междуэлектродный зазор в данном случае заполнен исследуемым газом, то некоторые из них испытывают на своем пути упругие соударения с газовыми частицами, что приводит к изменению средней дрейфовой скорости электронов и, как результат, к уменьшению анодного тока. Поскольку среднее число таких упругих соударений определяется давлением газа, то и измеряемая сила анодного тока зависит от давления. Поперечное сечение рассеяния электронов в газе зависит от рода rasa, поэтому при работе с разными газами необходимо проводить дополнительную градуировку.

Нижний предел измеряемых давлений ограничен условием Л „ . r „, где Л, средняя длина свободного пробега электрона в данной газовой среде и г „ междуэлектродное расстояние в манометрическом преобразователе. Верхний предел измеряемых давлений определяется условиями работы термокатода.

Предлагаемый способ измерения давлений инертных газов особенно рационален в тех случаях, когда нужно измерять давление газа в устройствах, уже содержащих термокатод в своей основной конструкции.

Формула изобретения

Способ измерения давления инертных газов путем введения в объем, занимаемый газом, анода и накаленного катода последующего измерения тока между ними, и определения давления по градуировочной зависимости, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых давлений н сторону больших значений, устанавливают термокатод от анода на расстояние не менее длины свободного пробега электронов в данном газе при минимальном измеряемом давлении,подают на анод напряжение, при котором отсутствует ударная ионизация молекул

rasa, измеряют величину электронного тока ?р, поступающего на анод, и определяют давление Р по зависимости