Способ измерения давления в двухэлектродном электровакуумном приборе

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ . СВИДБТВЛЬСТВУ (») 518663

Союз Советских

Социалистических

Ресл нблин (63) Дополнительное к авт. синд-ву

1 (51) N. Кл.н

О 01 L 21/30

Щ Заявлено 05.05.74 (21) 2025471/.10 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Гннударственнмй квинтет

Снввта йнннстрнн СССР а делам нзнбрвтнннй н ат«ритнй (43) Опубликовано 25,06.76Вюллетень ¹23 Ф (45) Дата опубликования описания 06,07.76 (53) УДК 531.788,7 (088.8) (72) Авторы П. В. Пошехонов, В. А. Коротченко и В. Н. Кудинов изобретения (ТЦ Заявитель

Рязанский радиотехнический институт (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ДВУХЭЛЕКТРОДНОМ

ЭЛЕКТРОВАКУУМНОМ ПРИБОРЕ

Изобретение относится к вакуумной технике, в честности к измерению давления в отпаянных электровакуумных приборах без нарушения их геометрии и без дополнительных датчиков давления. Ь

Известен способ измерения низких давлений в вакуумном диоде, основанный на регистрации с- помощью собственной электродной системы скорости образования ионов в межэлектродном промежутке, возни- lO кающих при ионизирующих соударенных эйиттируемых катодом электронов с молекулами газа в режиме ограничения тока диода пространственным зарядом электронов при частичной компенсации его ионами. Мерой !5 давления является величина приращения тока диода, определяемая при Фиксированном падении напряжения на нем разностью токов диода при конечном и нулевом давлении $1), f2). . 20

Однако токовая характеристика диода s указанном электрическом режиме при низких давлениях в значительно большей степени определяется геометрическими размерами, чем давлением газа. М

Существующие вакуумные диоды имеют среднестатический разброс по токовым характеристикам из-за неидентичности геометрии электродов, соответствующий приращению тока за счет давления на уров:не 10 4мм рт.ст, В результате точность изI мерения давления ограничивается величиной

Il0 мм рт.ст., что является недостатком из;вестного способа.

Цель изобретения - повысить точность, измерения давления.

Это;достигается тем, что между като дом и анодом прикладывают постоянное напряжение с.лещения положительной полярности на катоде и гармоническое напряжение высокой частоты и измеряют величину постоянной составляющей ионного тока, пропорциональной измеряемому давлению.

На фиг. 1 представлены эпюры изменения потенциалов; на фиг. 2 — принципиальная электрическая схема измерений ионно:го тока.

Сущность способа заключается в следующем.

И 9 9

51У;

На катод диода подается постоянный поФ т1 ложит льный потенциал 0,(эпю„а а ) и переменный потейциап Ц гармонической формь9, изменяющийся по закону где Ц - амплитуда переменного гармонического потенциала 0

И - круговая частота переменного гармонического потенциала,Q

» текущее время (amopa 3 ).

При этом выполняется условие О, . p Ц, Результирующий потенциал Lt„ катода складывается из постоянного положительного потенциала Ио и переменного гармонического потенциала Ul (эпюра "4 "), Анод диода имеет постоянный потенциал Qв, равный нулю (эпюра Ъ" ), Ускоренное движение термоэлектронов катода к аноду диода 1 обеспечивается в интервале фвз g< - Я переменного потен-. циала Ц (см. фиг. 1, - Ю .), когда потенциал И < катода становится ниже потенциала Ц анода (см, фиг. 1„g и " 9"." ) H фазах % - 9, переменного Ж 3 у а I1 потенциала (см. фиг. 1, с9 ) Отбор электронов с катода диода прекращается, таК КВК ПотЕНЦИВЛ Ик КатОДа СтаНОВИтся выше потенциала О анода: (эпюры

" " и" г ), а электроны, вылетевшие из катода в интервале фаз g - (эпюрв "g") продолжают по инерции двйжение к аноду в тормозящем. электрическом поле, Движение электронов в направлении от катода к аноду полностью прекращается go фазы 9 и до фазы f 4 все электроны возвращвЮТСЯ На КатОД; ГотЕНЦИВЛ КОТОРОГО Ик В интервале фвз g - g выше потенциала 8@ анода (эпюры "Ь и "Р " ). Фазовый интер- вал 9 — Я, в течение которого происходят Описвнйые выше процессы, меньше9

If Н чем 2 I9. (эпюра д ), тем самым исключается возможность попадания термозлектронов катода на анод за период переменного гармонического потенциала Ul, В следующие периоды циклы повторяются. В своем движении от катода к аноду и обратbo термоэлектроны катода при соударении

I с молекулами газа произвсдят ионизацию, Положительные иОны улавлчваются анодом диода, имеющим отрицательный потенциал

Ц, по сравнению с потенциалом катода

631

4 в течение большей части периода пеК ременного гармонического питенциала Я (эпюры 1, " g и " Р ), Постоянная составляющая ионного тока служит мерой дав лени я.

Указаннь9й электрический режим реализуется в принципиальной электрической схеме„ приведенной на фиг, 2. Катод диода 1 находится под постоянным положительным потенциалом 0,9 источника напряжения смеЮ щения 2 ре юенн гармоническим тенциалом Ц, генератора высокой частоты 3. Разделение источника напряжения смешения 2 и генератора высокой. частотыЭ по переменному току осуществляется, на 8 пример, с помощью дросселя 4, по постоянному - с помощью конденсатора 5, Для питания какала диода 1 используется источник напряжения накала 6, Анод диода 1 имеет нулевой потенциал, твк как по пере @ м иному току соединяется с "корпусом" при помощи конденсатора 7, по постоянному — через измерительный прибор 8.

Формула изобре теиия

Я.

Способ измерения давления в двухэлектродном электроввкуумном приборе путем подачи нв его электроды напряжения и регистрации скорости образования ионов, воз33 никвющих. при взаимодействии электронов с молекулами газа, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью повышения точности изм рения, между катодом и анодом прикладывают постоянное напрях<ение сме% щения положительной полярнос:ти нв катоде и гармоническое, напряжение такой частоты, которая обеспечивает колебательное движение электронов без попадания нв анод; а г затем измеряют величину постоя9тной со стввляющей ионного тока, пропорциональнойй измеряемому давлению, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Грошковский Я; Технология высокого вакуума. ИЛ, М., 1957, с,308 (прототип).

2. Коротченко B. А., СоломенниковаВ.С.

Соломенников .Г. B. Метод регистрации измерения давления в отпаянных диодах. Сб.

"Электроника", Труды Рязанского радиотехнического института, вып.. 35; Рязань;

1973, @юг. У

Составитель О, Полев

Редактор О, Стенина Техред H. Àíèðåé÷óê

Корректор М. Руснак

Заказ 21 22/ 283 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССЕ по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ПГ1П Патент г. Ужгород, ул. Проектная, 4