Способ определения давления в трехэлектродном электровакуумном приборе

 

Изобретение относится к вакуумной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля давления рабочего газа в готовых импульсных водородных тиратронах о Цепью изобретения является повышение точности определения давления в импульсном водородном тиратроне за счет обеспечения более монотонной зависимости давления водорода от тока анодаа Способ определения давления в трехэлектродном электровакуумном приборе включает подачу положительного напряжения на сетку , стабилизацию тока между сеткой и катодом, формирование потока заряженных частиц, измерение анодного тока и оценку давления по величине анодного тока, при этом перед подачей напряжения на сетку определяют величину напряжения пробоя между сеткой и катодом, величину напряжения на сетке выбирают равной 0,15-0,85 от неличины напряжения пробоя, а поток чаряжешшгх частиц формируют напряжением на аноде , не превышающим 12 В„ 2 ил а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 161 9355 щ)5. H О1 3 9/42

А1

0:-..:Ай

4<«.4» Ъ «« :" с3-1.:.-р "

Й! ° i; t »! .../. »; . », и й» Л

& 3 ЙО l Е:-./

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ имия

ДЪ ответствует напряжению между анодом ав6» и сеткой +ЗОВ, кривая 2 — +12 В, кривая 3 — +6 В, кривая 4 — О) .

Сущность способа заключается в следующем.

Сз

Подачей напряжения на подогреватель водородного генератора в объеме тиратрона создается давя»пи» водорода. Номинальным напряжением накала

Р катод разогревается до рабочей температуры. На сетку прибора относитель- Ь но катода подается постоянное положительное напряжение, меньшее величины, при которой происходит резкое увеличение тока между катодом и сеткей— возникновение разряда. Венин и;. напГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4436742/21 (22) 06.06,.88 (46) 07. 01. 91. Бюп. № 1 (71) Рязанский радиотехнический институт (72) А. С„Ашихмин и В.А„Коротченко (53) 621.52 1(088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 441614, кл. Н. 01 J 41/00, )972.

Авторское свидетельство СССР № 537277, кл. H О1 J 9/42, 1974. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

В ТРЕХЭЛЕКТРОДНОМ ЭЛЕКТРОВАКУУИНОИ

ПРИБОРЕ (57) Изобретение относится к вакуумной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля давления рабочего газа в готовых импульсных водородных тиратроиах. Целью изобреИзобретение относится к вакуумной технике и может быть использовано дпя неразрушающего контроля давления рабочего газа в готовых импульсных водородных тиратронах.

Цель изобретения - повьппение точности определения давления в импульсном водородном тиратроне за счет обеспечения более монотонной зависимости давления водорода от тока анода.

На фиг. 1 показана зависимость тока между сеткой и катодом в тиратроне TTH-270/12 от напряжения на сетке; на фиг. 2 - градуировочные зависимости тока анода тиратрона ТГИ1-270/12 от давления водорода (кривая 1 — сотения является повышение точности опредепения давления в импульсном водородном тиратроне за счет обеспечения более монотонной зависимости давления водорода от тока анода. Способ определения давления в трехэлектродном электровакуумном приборе включает подачу положительного напряжения на сетку, стабилизацию тока между сеткой и катодом, формирование потока заряженных частиц, измерение анодного тока и оценку давления по величине анодного тока, при этом перед подачей напряжения на сетку определяют величину напряжения пробоя между сеткой и катодом, величину напряжения на сетке выбирают равной О, 15-0,85 от вели сины напряжения пробоя, а поток .аряжен>ьгх частиц формируют напряжением па аноде, не превышаюцим 12 H. 2 нл..

1619355 ряжения пробоя, нри котором возникает разряд, определяется для прибора данного типа заранее, экспериментально.

Например, дпя тиратронов типа ТГИ1270j12 она составляет около 21 В (фиг. 1). При этом напряжение на сетке относительно катода устанавливается равным 15 - 857. от величины напряжения пробоя. 10

Сеточное напряжение обеспечивает протекание в промежутке катод-.сетка определенного электронного тока, например 100 мкА. Основная часть электронов с катоца попадает непосредственно на сетку. Небольшая их часть, диффундируя между дисками сетки, попадает в пространство сетка-анод.

Здесь электроны под действием положительного относительно сетки потенциа- 20 ла анода дрейфуют к его поверхности, достигают ее и создают в цепи анода ток. В процессе дрейфа некоторые электроны за счет столкновений с молекулами газа попадают также на сет- 25 ку. В этих условиях чем больше давление газа, тем хуже условия для диффузии и дрейфа электронов и тем меньшее их число достигает поверхности анода. При этом напряжение на аноде не превышает +12 В.

Для обеспечения однозначности зависимости тока анода от давления необходимо, чтобы первоначальный . поток электронов на поверхность сетки был 35 одинаков для всех условий. Это обеспечивается стабилизацией .тока между катодом и сеткой путем регулирования напряжения сетка-катод. Величина напряжения определяет ток между электро- 40 дами, так как он ограничен пространственным зарядом в рассматриваемом режиме - до возникновения разряда.

Значение тока выбирается таким образом, чтобы при всех возможных вариа- 45 циях напряжения на сетке, обеспечивающих стабилизацию тока, это напряжение не превышало потенциала возникновения разряда в приборах данного типа.

Пример. Серийно выпускаемый водородный тиратрон ТГИ1-270/12 соединен с откачной установкой объемом около 1х10 м . Установка снабжена деформационным вакуумметром ВДГ-1, обеспечивающим измерение давления газа

55 в диапазоне от 10 до 130 Па с погрешностью не более «+87..

Вакуумный объем вместе с тиратро,ном откачивается до давления 1 10 +Па, после чего средства откачки отключаются с помощью вакуумного клапана.

Тиратрон включается в следующий электрический режим: напряжение накала катода номинальное 6,3 В; напряжение сетка-катод не более 21 В; ток между катодом и сеткой стабилизируется на уровне 100+5 мкА ручным регулированием напряжения на сетке. На фиг. 2 представлены полученные в приведенном режиме градуировочные зависимости электронного тока анода от давления водорода в объеме, создаваемого нагреванием водородного генератора. Данные приведены для четырех значений напряжения анода относительно сетки: кривая 1 — +30 В, кривая 2—

+12 В, кривая 3 — <6 В, кривая 4 - О.

По приведенным графикам (фиг. 2) можно сделать вывод, что наиболее приемлемым является напряжение анода относительно сетки около +6 В. При более высоких напряжениях на градуировочных зависимостях в области давлений до 40 Па появляются пологие участки, снижающие точность контроля давления в этой области (Лиг. 2, кривые

2, 1). Напряжения, близкие к нулю, принципиально могут быть применены.

Однако величина регистрируемого тока анода в этом случае становится малой (десятые и сотые доли микроампера) и менее удобной для изменения.

Кроме того, в этом режиме у отдельных типов приборов при больших давлениях водорода, как и в случае отрицательного потенциала анода, возможна смена знака регистрируемого тока, усложняющая требуемые измерительные средства.

Способ обеспечивает. контроль давления водорода с удовлетворительной точностью, погрешность не более 257. при ислользовании для градуировки в качестве образцового вакуумметра

ВДГ-1 при номинальном напряжении накала катода. Это позволяет осуществлять неразрушающий контроль качества готовых изделий в условиях, близких . к рабочим, а также использовать спо» соб для определения необходимого напряжения накала подогревателя водородного генератора.

Формула изобретения

Способ определения давления в трехэлектродном электровакуумном приборе, 9355

/, юА

5 161 включающий нагрев катода, подачу положительного относительно катода на-. пряжения на сетку, стабилизацию тока между сеткой и катодом, формирование потока заряженных частиц, образованных между сеткой и катодом на анод, измерение анодного,тока и оценку давления по величине анодного тока, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения точности определения давления в импульсном водородном тиратроне, перед подачей положительного напряжения на сетку определяют величину напряжения пробоя между сет5 кой и катодом при включенном генераторе водорода, величину положительного напряжения на сетке выбирают равной 0,15-0,85 от величины напряжения пробоя, а для формирования потока заряженных частиц на анод подают положительное напряжение относиI тельно сетки, не превышающее 12 В.

1619355

g 75 Р,х Q3Па

Составитель Ю. Яресько

Техред JI.Ñåðäþêîâà Корректор И. Муска

Редактор В. Данко

Заказ 52 Тираж .одписное

ЬНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыгиям при ГКНТ СССР

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

Производствекно-издательский комбинат "Патент", г, Уч арон, ул. Гагарина, 101