Патент ссср 411351

 

ОПИСАНИЕ 4И351

И ЗОЫ Ет ЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 10.1!.1972 (№ 1746373/26-25) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15.1.1974. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 16Х.1974

М. Кл. G 01п 9/24

Государственный квинтет

Совета а1ннистров СССР оо делам нзооретеннй в открытий

УДК 543.27(088.8) Автор изобретения

И. В. Терновой

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛОКАЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ

И ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗОВОГО ПОТОКА

Известно устройство для измерения локальной плотности и температуры газового потока, содержащее электронную пушку, цилиндр Фарадея, оптическую систему регистрации свечения газа и коордипатник. Однако такое устройство не позволяет получить высокой и одинаковой точности пространственного разрешения при измерении параметров газового потока вследствие того, что регистрация свечения газа, возбужденного электронным пучком, производится вдоль пучка, параметры которого при этом изменяются из-за рассеяния электронов в газе. Точность измерений особенно снижается в области малых статических давлений газа, когда интенсивность свечения газа становится недостаточной для ее регистрации, а также в случае фонового свечения газового потока.

Для повышения точности измерения предлагаемое устройство снабжено охлаждаемым фольговым окном с решеткой, установленным в месте выхода электронного пучка, и электромагнитной линзой, расположенной симметрич»о оси электронного пучка у фольгового окна, а цилиндр Фарадея имеет привод для введения его в область фокусирования электронного пучка.

На чертеже показано описываемое устройство.

Оно содержит трехэлектродную электронную пушку 1 с системой 2 электропитания и фольговым окном 3 с решеткой для обеспечения жесткости и охлаждаемым узлом 4 крепления окна. Фольговое окно выполнено из бериллия толщиной 10 мкм и служит для вывода расходящегося электронного пучка 5 из пушки. Устройство имеет также электромагнитную линзу 6, установленную вблизи окна 3 сим10 метрично оси пучка, для фокусировки электронного пучка в исследуемой точке газового потока 7, и оптическую систему 8 регистрации свечения газа с подвижным элементом— фотоприемником 9, в качестве которого при1S меняется фотоэлектронный умножитель с линзой, регистрирующий свечение из области фокусирования электронного пучка, или система, содержащая зеркала и линзы для передачи свечения из исследуемой точки газового по20 тока на спектрограф. При измерении локальной плотности газа оптическая система 8 включает в качестве основного регистрирующего элемента фотоэлектронный умножитель, а при измерении локальной температуры газо25 вого потока — спектрограф. В устройстве установлены коордипатник 10 для перемещения электронной пушки и жестко скрепленного с ней фотоприемника 9, электромагнитный затвор 11 для перекрытия откачанного прост30 ранства электронной пушки от внешней среды

411351 и управляемый цилиндр 12 Фарадея с приводом для введения его в область фокусирования электронного пучка на время измерения тока пучка. Фольговое окно 3 обеспечивает постоянство рабочего давления в электронной пушке 1, откачанной до начала измерений посредством вакуумной системы и отсоединенной от внешней среды электромагнитным затвором 11.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет поддерживать постоянными выходные параметры электронного пучка. Фокусирование же электронного пучка в исследуемой точке газового потока значительно повышает интенсивность свечения газа, особенно в области малых давлений газа. Регистрация свечения газа только из области фокусирования электронного пучка, а также совместное перемещение электронной пушки и фотоприемника посредством одного координагника обеспечивают необходимое пространственное разрешение исследуемых параметров газового потока.

Регистрируемое свечение газа дает информацию об исследуемых параметрах газового потока — локальной плотности и температуре.

Измерение тока электронного пучка в области

его фокусирования обеспечивается путем введения в эту область цилиндра Фарадея на время измерения тока.

Предмет изобретения

10 Устройство для измерения локальной плотности и температуры газового потока, содержащее электронную пушку, цилиндр Фарадея, оптическую систему регистрации свечения газа и координатник, отл и ч а юще ес я тем, 15 что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено охлаждаемым фольговым окном с решеткой, установленным в месте выхода электронного пучка, и электромагнитной линзой, расположенной симметрично оси элек20 тронного пучка у фольгового окна, а цилиндр

Фарадея снабжен приводом для введения его в область фокусирования электронного пучка.