Датчик высоковакуумного газоанализатора

 

Изобретение может быть использовано для измерения парцигшьного давления гелия в высоком вакууме. Цель изобретения - упрощение конструкции датчика. Анализируемый газ подается в источник 1 ИОНОВ . Образовавшиеся ионы, попадая в электрод-мишень 2, вырывают с его поверхности электроны, максимальная энергия которых зависит от рода газа. Электроны, прошедшие сквозь сетку 4, ускоряются полем сетки 5, поддерживаемой при положительном потенциале относительно электрода-мишени 2, и достигают приемника 6 электронов. Ток последнего пропорционален количеству ионов гелия в ионном пучке и пропорционален давлению гелия в анализируемом газе, 1 ил. i (О yi Ю ND р5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 L 21/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с,с—

I. .C I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3995865/24-10 (22) 24. 12. 85 (46) 15.11.87. Бюл. Р 42 (71) Петрозаводский государственный университет им. О.В.Куусинена (72) С.Ю.Курсков (53) 531.787(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 44759.1, кл. G 01 Ь 21/34, 1972.

Пипко А,И., Плисковский В.Я., Пенчко Е.А.Конструирование и расчет вакуумных систем. M.: Энергия, 1979, с. 388-389. (54) ДАТЧИК ВЫСОКОВАКУУМНОГО ГАЗОАНАЛИЗАТОРА (57) Изобретение может быть использовано для измерения парциального

„„SU„„1352268 А 1 давления гелия в высоком вакууме.

Цель изобретения — упрощение конструкции датчика. Анализируемый газ подается в источник 1 ионов. Образовавшиеся ионы, попадая в электрод-мишень 2, вырывают с его поверхности электроны, максимальная энергия которых зависит от рода газа. Электроны, прошедшие сквозь сетку 4, ускоряются полем сетки 5, поддерживаемой при положительном потенциале относительно электрода-мишени 2, и достигают приемника 6 электронов. Ток последнего пропорционален количеству ионов гелия в ионном пучке и пропорционален давлению гелия в анализируемом газе.

1 ил.

13522

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения парциального давления гелия в высоком вакууме.

Цель изобретения — упрощение конструкции датчика высоковакуумного газоанализатора для измерения парциального давления гелия.

На чертеже показан предлагаемый датчик.

Датчик высоковакуумного газоанализатора состоит из источника 1 ионов с иониэацией электронным ударом, анализатора, образованного электродом- 16 мишенью 2 и сетками 3, 4 и 5, приемника 6 электронов, заключенного в экран 7, и источника смещения, подключенного к сетке 4 (не показан).

Электрод-мишень 2 может быть снабжен 2р нагревателем 8, служащим для очистки поверхности электрода-мишени от адсорбированных газов перед измерением.

Электрод-мишень 2 и мелкоячеистые сетки 3, 4 и 5 анализатора могут быть >5 выполнены в виде концентрических полусфер для повышения эффективности сбора электронов с электрода-мишени 2.

Сетка 3 электрически соединена с электродом-мишенью 2 и экраном 7 и 30 предназначена для обеспечения эквипотенциальности пространства в области электрода-мишени 2. Сетка 4 предназначена для предотвращения попадания на приемник б электронов час- З5 тиц, энергия которых меньше величины

Е -2V, поэтому ее потенциал ниже потенциала электрода-мишени 2 на величину (Е -2 q)/е. Расположенные за сеткой 4 сетка 5 и экран 7 необходи- 4р мы для защиты приемника 6 электронов от отраженных и рассеянных ионов.

В качестве приемника 6 электронов может быть использован вторично-электронный умножитель. 45

Датчик высоковакуумного газоанализатора работает следующим образом.

Анализируемый газ подается в источник 1 ионов. Образовавшиеся ионы ускоряются в источнике до 5-20 эВ и движутся в направлении электрода-мишени 2. Попадая на электрод-мишень 2, ионы вырывают с его поверхности элект2 роны, максимальная энергия которых зависит от рода газа и не превьпаает значения Е. -2, где Š— энергия ионизации данного сорта газа; q — - работа выхода материала электрода-мишени 2. Так как сетка 4 находится при отрицательном относительно электродамишени 2 потенциале, численно равном (E, -2V)/е, где е — заряд электрона, то электроны, проходящие сквозь сетку 3, смогут достичь сетки 4 лись при условии, что их появление обусловлено присутствием в ионном пучке ионов гелия, поскольку гелий является единственным газом, энергия ионизации атомов которого превышает энергию ионизации атомов неона (E =

=24,6 эВ, Е> =21,6 эВ). Электроны, прошедшие сквозь сетку 4, ускоряются полем сетки 5, поддерживаемой при положительном потенциале относительно электрода-мишени 2, и достигают приемника 6 электронов. При этом ток приемника б электронов пропорционален количеству ионов гелия в ионном пучке и, следовательно, парциальному давлению гелия в анализируемом газе.

Таким образом, в сравнении с датчиком высоковакуумного масс-спектрометрического газоанализатора конструкция датчика высоковакуумного газоанализатора для измерения парциального давления гелия упрощается.

Формула и з о б р е т е н и я

Датчик высоковакуумного газоанализатора для измерения парциального давления гелия, содержащий источник ионов, анализатор и приемник электронов, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, он снабжен источником смещения, а анализатор выполнен в виде электрода-мишени и сеток, расположенных между электродом-мишенью и приемником электронов, причем первая по отношению к электроду-мишени сетка электрически соединена с электродом-мишенью, а вторая сетка соединена с источником смещения.

ВИИИПИ Заказ 5556(38 Тираж 776 Подписное

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