Ионизационный вакуумметр

 

ИОНИЗАДИОННЫЙ ВАКУУММЕТР, содержащий ионизационный, манометрический преобразователь, состоящий из анода, катода и коллектора, истр'1ник питающего напряжения, включающий накальный трансформатор, подключенный через переключатель к катоду, стабилизатор тока эмиссии катода, состоящий из усилителя и регулирующего трансформатора, включенного в цепь накала катода, резистор смещения катода, соединенный с входом усилителя стабилизатора тока эмиссии, усилитель ионного токи и регистратор, отличающи йс я тем, что, с целью повьпиения надежности вакуумметра и увеличения срока его службы, он снабжен RC- цепью и дополнительным источником постоянного напряжения, причем резистор КС-цепи подключен к входу усилителя стабилизатора тока эмиссии катода и через нормально замкнутые контакты переключателя - к дополнительному источнику постоянного напряжения .(ЛК^в^CR>& СО00 00со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (1») (11),SU (5)) С 01 Ь 21/30

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2497782/18-10 (22) 21.06.77 (46) 23.02.86. Бюл. № 7 (72) Л.Г.Берман, А.А.Биршерт, В.Т.Гринченко и Е.А.Пенчко (53) 531.788(088.8) (56) Грошковский Я. Техника высокого вакуума. М., 1975» с. 337-395.

Приборы и техника эксперимента, 1961 № 1, с. 170. (54) (57) ИОНИЗАЦИОННЫЙ ВАКУУММЕТР, содержащий ионизационный манометрический преобразователь, состоящий из анода, катода и коллектора, источник питающего напряжения, включающий накальный трансформатор, подключенный через переключатель к катоду, стабилизатор тока эмиссии катода, состоящий из усилителя и регулирующего трансформатора, включенного в цепь накала катода, резистор смещения катода, соединенный с входом усилителя стабилизатора тока эмиссии, усилитель ионного тока и регистратор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности вакуумметра и увеличения срока его службы, он снабжен RCцепью и дополнительным источником постоянного напряжения, причем резистор 1С -цепи подключен к входу усилителя стабилизатора тока эмиссии катода и через нормально замкнутые контакты переключателя — к дополнительному источнику постоянного напряжения.

669833

Изобретение относится к области вакуумной техники, в частности к измерению давления разреженного газа с помощью ионизационных вакуумметров. 5

Для измерения давления разреженного газа большое распространение получили ионизационные вакуумметры.

Они работают с электронными ионизационными манометрическими преобразователями с накаленным катодом. Ионный ток 1 -сигнал давления в манометрическом преобразователе зависит от давления P и электронного ионизационного тока Ze t5

3i =5JeР, где 5 — чувствительность манометрического преобразователя (Па ), Для получения сигнала, зависяще- 20 го то ько от давления, электронный ток Зе поддерживают постоянным на выбранном уровне с помощью стабилизатора. Тогда

Ji *k ° Р 25 где К вЂ” токовая чувствительность манометрического преобразователя (А.Па )

Стабилизатор тока эмиссии обычно представляет собой усилитель с отри30 цательной обратной связью, нагруженный на вторичную обмотку регулирующего трансформатора, первичная обмотка которого включена последовательно с катодом манометрического преобразо- З5 вателя и вторичной обмоткой накального трансформатора ° Уменьшение эмиссии катода преобразователя но какойлибо причине приводит к уменьшению падения напряжения на резисторе 40 смещения катода, к которому подключен вход стабилизатора. Это приводит к снижению внутреннего сопротивления регулирующего трансформатора, т.е. к увеличению тока накала катода 45 и росту его эмиссии. Стабилизатор проектируется так, чтобы падение напряжения на низкоомной обмотке pery лирующего трансформатора было в полтора-три раза больше напряже- 50 ния накала катода преобразователя.

В последнее время в ионизационных манометрических преобразователях все большее распространение получают воздухостойкие катоды, состоящие из 55 химически стойкого керна, например платины, иридия, и высокоэмиссионного, сто кого к воздействию воздуха при высоких давлениях и температурах покрытия, например, окиси иттрия У<0, двуокиси тория ThO и других окислов редкоземельных элементов.

Работа ионизационных преобразователей с воздухостойким катодом в комплекте с вакуумметрами, стабилизаторы которых построены на безынерционных полупроводниковых элементах, сопровождается кратковременным перекалом катода при включении, резко сокращающем срок службы катода. До той поры пока не появилась эмиссия стабилизатор эмиссии, требуя ее получения, выдает на накал катода максимальное напряжение, превышающее номинальное в 2-3 раза. Если катод не перегорает сразу, то это приводит к локальному распылению покрытия образованию теплового и электрического зазора между покрытием и керном, растрескиванию покрытия и в конечном счете сокращению его ресурса.

Статистика работы преобразователя

IIMH-10-2, в котором установлен воздухостойкий катод на иридиевом керне с покрытием из окиси иттрия, с вакуумметром, стабилизатор которого построен по обычной схеме, показывает, что 2/3 преобразователей выходит из строя именно в момент включения катода. Близким по технической сущности к предлагаемому вакуумметру является вакуумметр, допускающий плавное включение катода преобразователя за счет тепловой инерционности подогревного катода радиолампы (6П6С или 6ПЗС, входящей в состав стабилизатора тока эмиссии. Катод преобразователя в вакуумметре подключен к накальному трансформатору последовательно с регулирующим трансформатором, вторичная обмотка которого нагружена на радиолампу. Работа радиолампы (ток в ее анодной цепи)

В управляется эмиссионным током катода манометрического преобразователя.

Плавность накала катода преобразователя обеспечивается при включении сетевого питания вакуумметра при заранее включенном накале катода преобразователя. Это облегчает работу манометрического преобразователя, но ставит в тяжелые условия оксидный катод радиолампы — кратковременно он работает в режиме резкого недокала, в режиме, не нормируемом для применения, что приводит к преждевременно669833 = (о и р е"pr /с (p )I

Редактор О.!Оркова Техред З.Палий Корректор В.Бутяга

Заказ 796/3 Тираж ?78 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 му выходу радиолампы из строя. Это снижает надежность вакуумметра и уменьшает срок его службы.

Целью настоящего изобретения является устранение указанного недостатка.

Указанная цель достигается тем, что известный вакуумметр снабжен

) С-цепью и дополнительным источником постоянного напряжения, причем резистор RC -цепи подключен ко входу усилителя стабилизатора тока эмиссии и через нормально замкнутые контакты переключателя — к дополнительному источнику постоянного напряжения.

На чертеже показана принципиальная электрическая схема вакуумметра.

Вакуумметр состоит из манометрического преобразователя 1, усилителя ионного тока 2, накального трансформатора 3, стабилизатора тока эмиссии 4 катода и регистратора 5 ° Вход усилителя стабилизатора 4 соединен резисторами 6 и 7 автоматического смещения катода, по которым идет эмиссионный электронный ток, и с RC— цепочкой, состоящей из конденсатора 8 и резистора 9. Заряд конденсатоI ра 8 производится от источника 10 через переключатель 11.

Стабилизатор 4 выдает номинальный накал катода при напряжении на входе его усилителя 0» равном

При напряжении U > О„ом стабилизатор 4 заперт

До включения накала катода все узлы вакуумметра подготовлены к работе, стабилизатор 4 заперт и напряжение

pa его входе равно

ll =0 —.> О ь ю R +R ном

7 9

При включении катода цепь от источника 10 переключателем 11 разрывается и конденсатор 8 плавно разряжается на резисторы 9 и 7. Напряжение в точке b снижается в соответствии с выражением: где R и С вЂ” значения элементов с обозначениями, указанными на схеме.

)!) По мере разряда конденсатора 8 до значения, близких к Ц „,, стабином лизатор 4 постепенно открывается, плавно растет ток накала и появляется составляющая эмиссионного тока в цепи резистора 7. Как только на- пряжение в точке b достигнет номинального значения, стабилизатор 4 начнет поддерживать это напряжение постоянным, хотя разряд конденсатора 8 будет продолжаться в соответствии с выражением

0> )е (",o О е) p(/св Ч. (Разряд конденсатора 8 — снижение

25 второй составляющей уравнения сопровождается ростом тока, эимиссии о

В конце концов катод преобразователя 1 будет эмитировать номинальный эмиссионный ток, а конденсатор 8 разрядится до значения

Схема легко может быть рассчитана на длительность переходных процессов — время разогрева катода, исчисляемого 1-2 с.

Наличие конденсатора 8 в предлагаемом вакуумметре практически не изменят быстроту реакции стабилизатора 4 на изменение тока эмиссии, поскольку он отделен от рабочей цепи эмиссио .ного тока резистором 9.

Предложенный вакуумметр обеспечивает плавный разогрев катода манометрического преобразователя 1, исключает его начальный перекал. Этим

45 резко повышается рабочий ресурс манометрических преобразователей, повышается надежность вакуумметра и увеличивается срок его службы,