Магнитный электроразрядный манометр

 

О П И С А Н И Е 11 605l37

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.12.76 (21) 2426671/18-10 с присоединением заявки № (51) М. Кл.2 С 01L 21/34

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.78. Бюллетень № 16 (53) УДК 531.788(088.8) (45) Дата опубликования описания 25.04.78 (72) Авторы изобретения В. Е. Королинский, Г. Н. Ничипорович, А. И. Фадеев и И. Ф. Ханина (71) Заявитель (54) МАГHHTHblA ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНЫЙ МАНОМЕТР

Изобретение относится к области вакуу.мной техники, в частности к магнитным электроразрядным манометрам магнетронного и инверсно-магнетронного типов.

Известны магнитные электроразрядные манометры магнетронного и инверсно-магнетронного типов, электродная система которых содержит цилиндрический анод, соосный с ним цилиндрический катод и торцовые крышки, закрывающие торцы пространства, расположенного между цилиндрическими поверхностями анода и катода. Торцовые крышки соединены с катодом и являются его частью. Электродная система помещается в осевое магнитное поле. В магнетронном манометре анодом является внешний цилиндр, а в инверсно-магнетронном — внутренний. Торцовые крышки, соединенные с катодом, препятствуют выходу заряженных частиц из разрядного пространства манометра в осевом направлении Ilj.

Наиболее близкое к изобретению решение— магнетронные и инверсно-магнетронные манометры, в которых для расширения нижнего предела измеряемых давлений имеется заземленный экран, расположенный между анодом и краями торцовых крышек катода. Экран предотвращает появление фонового тока, вызванного автоэлектронной эмиссией с краев торцовых крышек катода. Такие манометры позволяют измерять давления до 10-"—

10 —" мм рт. ст. Однако введение экранов усложняет конструкцию манометров. Кроме того, эти манометры не могут заключаться и в магнетронный и инверсно-магнетронный режи5 мы.

Цель изобретения — обеспечение работы манометра как в магнетронном, так и в инверсно-магнетронном режимах и упрощение конструкции.

10 Это достигается тем, что в предлагаемом магнитном электроразрядном манометре, содержащем корпус и электродную систему, включающую полый цилиндрический анод, соосный с ним стержневой цилиндрический ка15 тод и торцовые крышки, закрывающие полость разрядного промежутка, крышки соединены с металлическим корпусом манометра и являются его частью.

Выполненные таким образом крышки при переключениях режима работы с магнетронного на инверсно-магнетронный всегда находятся под нулевым потенциалом, равным потенциалу катода, и препятствуют выходу заряженных частиц в осевом направлении, что обеспечивает поддержание разряда как в магнетронном, так и в инверсно-магнетронном режимах.

Кроме того, торцовые крышки выполняют роль экранов, препятствующих появлению фонового автоэлектронного тока с катода.

605137

lla фи1, 1 схематически показан манометр, в котором торцовые крышки соединены с корпусом манометра; на фиг. 2 — манометр, в котором торцовые крышки являются продолжением корпуса манометра.

Электродная система манометра (фиг. 1) содержит два цилиндрических электрода внешний полый цилиндр 1 и расположенный по его оси внутренний цилиндр 2 малого диаметра. Пространство между внешним и внутренним цилиндрами 1 и 2 закрыто двумя торцовыми крышками 3, которые соединены с металлическим корпусом 4 манометра.

Электропитание манометра осуществляется через вводы на изоляторах 5. Внутренний цилиндр 2 малого диаметра может иметь два ввода для прогрева его прямым пропусканием тока.

Электродная система манометра, представленного на фиг. 2, также имеет два цилиндрических электрода: внешний полый цилиндр 1 и внутренний цилиндр 2 малого диаметра.

Пространство между цилиндрами 1 и 2 в этом случае закрыто крышками 3, которые являются частью корпуса 4. Изолятор 5 ввода внутреннего цилиндра располагается на одной из торцовых крышек 3. Для обеспечения прогрева внутреннего цилиндра 2 прямым пропусканием тока он может иметь второй ввод, который располагается на противоположной торцовой крышке 3.

Электродная система манометров, представленных на фиг. 1 и 2, помещается в осевое магнитное поле Н, величина которого значительно превышает критическую напряженность.

При работе манометра в магнетронном режиме напряжение в несколько киловольт подается на внешний цилиндр 1, и он является анодом; внутренний цилиндр 2, являющийся катодом, соединяется с усилителем тока и находится под нулевым потенциалом; торцовые крышки 3, связанные с корпусом 4, также находятся под нулевым потенциалом, что соответствует потенциалу катода.

Г1од действием пересекающихся электрического и магнитного полей электроны в разрядном промежутке манометра двигаются по замкнутым циклоидам, причем движение по направлению к аноду, а следовательно, и попадание электронов на анод происходит только вследствие их столкновений с молекулами газа. Выходу электронов в осевом направлении препятствует тормозящее поле торцовых крышек 3, поэтому вероятность столкновений электронов с молекулами газа велика и в манометре возникает и поддерживается разряд до очень низких давлений. Заземленные торцовые крышки 3 предотвращают появление фонового автоэлектронного тока с катода, благодаря чему манометром можно измерять

1О очень низкие давления до 10 — " — 10 "" мм рт. ст.

Внутренний цилиндр 2, являющийся катодом, подвергается в процессе работы манометра ионной бомбардировке, в результате че1д го происходит его очистка.

При работе манометра в инверсно-магнетронном режиме анодом является внутренний цилиндр 2 и на него подается высокое напряжение в несколько киловольт. Внешний цилиндр 1 является катодом и находится под нулевым потенциалом. Торцовые крышки 3 также имеют нулевой потенциал, равный потенциалу катода, создают тормозящее поле для выхода электронов в осевом направлении и препятствуют появлению автоэлектронной эмиссии с катода. В манометре возникает и существует разряд до очень низких давлений и им можно измерять давления до 10 — —

10 " мм рт. ст. Ионной бомбардировке и очи.стке в этом случае подвергается внешний цилиндр 1, являющийся катодом.

Формула из о бр етени я

Магнитный электроразрядный манометр, содержащий металлический корпус и электродную систему, включающую полый цилиндрический анод, соосный с ним стержневой цилиндрический катод и торцовые крышки, закрывающие полость разрядного промежутка, отличающийся тем, что, с целью обеспечения работы манометра как в магнетронном, так и в инверсно-магнетронном режимах и упрощения конструкции, в пем торцовые крышки соединены с корпусом манометра и явля4 ются его частью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №417702, кл. G 011 21/34, 1970.

2, Лекк Дж. Измерение давления в вакуумных системах. М., 1966, с. 122.

605137 фиг.1

Фиг.2

Составитель О. Полей

Заказ 584/1 Изд. № 404 Тираж 1122

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Редактор Т. Рыбалова Техред И. Михайлова Корректоры: Т. Добровольская и Н. Федорова