Электронный ионизационный mahometjp со скрещенными электрическим и магнитнымполями

 

О П И g Д Н Ц E 333430

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республиы

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

Заявлено 24.VII I.1970 (№ 1469396/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 21 Ill.1972. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 15Х.1972

М.Кл. Сх 01I 21/32

Комитет по дерев

«тзобретеиий и открытий

4ц9 Совете Мииистров

СССР

УДК 531 788 7 (088 8) Авторы изобретения A. Е. Айзенцон, А. Б. Покрывайло, Э. П. Щеретов, И. Н. Феоктистов и В. Ф. Самодуров

Заявитель

ЭЛЕКТРОННЫЙ ИОНИЗАЦИОННЫИ МАНОМЕТР

СО СКРЕЩЕННЫМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ И МАГНИТНЫМ

ПОЛЯМИ

Изобретение относится к электронным ионизационным манометрам и в частности, к магнетронам и может быть использовано при измерении давления в вакуумных системах.

Известны электронные ионизационные манометры с накаленным катодом, использующие газовый разряд в высоком вакууме в скрещенных электрических и магнитных полях.

Недостатком известных манометров является низкая чувствительность и нестабильность показаний.

Для повышения стабильности показаний и чувствительности в предлагаемом манометре между дисковыми электродами с одной и другой стороны цилиндрического анода соосно с ним расположены два цилиндрических вспомогательных катода, а между цилиндрическим анодом и вспомогательными катодами соосно расположены два дисковых экрана, находящихся под положительным потенциалом, внешний диаметр которых больше внешнего диаметра вспомогательных катодов, а внутренний диаметр меньше внутреннего диаметра цилиндрического анода, при этом накаленный катод расположен перед отверстием одного из дисковых электродов, а за отверстием другого дискового электрода расположен коллектор электронов.

На чертеже показана принципиальная схема описываемого манометра и график распределения потенциала вдоль его оси.

Манометр содержит накаленный катод 1, цилиндрический анод 2, два дисковых элект5 рода 3 и 4, расположенных по разные стороны от анода 2 сотверстиями в центре,,два цилиндрических вспомогательных катода 5 и б, размещенных между дисковыми электродами

3 и 4 с одной и другой стороны анода 2, два

lo дисковых экрана 7 и 8, расположенных между анодом 2 и вспомогательными катодами 5 и б, коллектор 9 электронов и регистрирующий прибор 10.

Вся электродная система манометра помеlь щена в магнитное поле, направленное вдоль оси системы (на чертеже магнит не показан).

Накаленный катод 1 установлен перед отверстием дискового электрода 3 и служит источником электронов, а для приема электрон20 ного потока, прошедшего через электродную систему, служит коллектор 9, расположенный з а отверстием дискового эл ектр ода 4.

Анод 2 служит коллектором электронных лавин, образующихся в разрядном промежут25 ке. Ток на аноде 2 пропорционален концентрации молекул газа в системе и поэтому служит мерой давления. Электрод 3 и экран 7, а также электрод 4 и экран 8 служат для улавливания вторичных электронов, вышедших из

30 катода 5 и катода б в результате ионной бом333430

Н

5 7 бардировкн последних. Экраны 7 и 8, находящиеся под положительным потенциалом, предотвращают также автоэлектронную эмиссию с катодов 5 и 6 на анод 2.

При подаче напряжения накала на катод 1 и напряжений Е н Е электронный поток, сфокусированный магнитным полем в узкий пучок, проходит вдоль оси электродной системы, производя ионизацию молекул газа (3 всем пути от электрода 8 до коллектора 9, Электроны, образовавшиеся в областях 1 и II (см. график) в результате ионизации быстро уходят из разрядного промежутка вдоль магнитного поля на электроды 8 и 4, не приводя к образованию лавин. Ионы, образовавгциеся в областях 1 и II, нейтрализуются»а катодах 5 и 6.

Электроны, соударившиеся с молекулами газа в области Ш, а тем более вновь образованные за счет ионизации в этой области, попадают в потенциальную яму и начинают совершать колебательное движение вдоль оси системы и вращательное движение вокруг нее из-за действия скрещенных электрического и магнитного полей. Таким образом, в этой области в направлении анода 2 развиваются лавины и электронный поток на него в значительной степени увеличивается. Ионы, образующиеся при развитии лавин, нейтрализуются на катодах 5 и 6, Регистрирующий прибор 10 регистрирует ток вторичных электронов, образовавшихся прн ионпзации, который служит мерой давления.

В данной конструкции манометра вторичные электроны, вышедшие из катодов 5 и 6, попадают в электрическое поле, направленное вдоль магнитного, и благодаря этому быстро нейтрализуются на электродах 8 и 4 и экранах 7 и 8. С этой целью внутренний диаметр катодов 5 и 6 делается большим, чем внутренний диаметр экранов 7 и 8. Резкое уменьшение числа вторичных электронов, попадающих в разрядный промежуток с катодов 5 и 6, дает возможность, не опасаясь возникновения самостоятельного разряда, выбрать значения

5 2 и Н соответствующими максимальному коэффициенту нарастания лавин в области 111, а это приводит к значительному выигрышу в чувствительности прибора. Для уменьшения фонового тока дисковых электродов 8 и 4 их

10 толщина и длина коллектора 9 выбираются такими, чтобы излучение с катода 1 и рентгеновское излучение с коллектора 9 не попадали на анод 2.

Предмет изобретения

Электронный ионизационный манометр со скрещенными электрическим и магнитным полями, содержащий накаленный катод, цилиндрический анод, два дисковых электрода, рас20 положенных по разные стороны от цилиндрического анода с отверстиями в центре, соосными цилиндрическому аноду, .и магнит, поле которого параллельно оси симметрии манометра, отличающийся тем, что, с целью повыше25 ния чувствительности и стабильности показаний, в нем между дисковыми электродами с одной и другой стороны цилиндрического анода соосно ему расположены два цилиндрических вспомогательных катода, а между циЗО линдрическим анодом и вспомогательными катодами соосно расположены два дисковых экрана, находящихся под положительным потенциалом, внешний диаметр которых больше внешнего диаметра вспомогательных катодов, 35 а внутренний диаметр меньше внутреннего диаметра цилиндрического анода, при этом накаленный катод расположен перед отверстием одного из дисковых электродов, а за отверстием другого дискового электрода распо4О ложен коллектор электронов.

С оста ви тель О. Поле в

Редагкта р С. Хейфиц (е,оед А. Камышникова

Корректор T. Китаева

Загказ 2273 Изд. X 425

Тиграна 443 .1сдписиое

ЦНИИПИ Комитета ио делам изобретений и открытий ири Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Областная типография Костромского управления по печати