Электрометр
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ
1 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 040479 (21) 2745525/18-21 с присоединением заявки йо (23) Приоритет
Опубликовано 301280,Бюллетень Й948
Дата опубликования описания ЗИ280 51)М. Кп.
G 01 R 19/08
Государственный квинтет
СССР по делам ндобретеннй н открытий (53) УДК Е21. 317.,725(088.8) (72) Автор изобретения
Г, A . .Андрианов (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМЕТР
Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при измерениях ионных токов в масс-спектрометрии, Хроматографии и других областях, Известно устройство для измерения малых токов., содержащее электрометрический усилитель и два конденсатора, один из которых установлен в цепи обратной связи, а другой введен в состав дифференцирующего звена на выходе усилителя (1) .
Недостаток устройства заключается в ограниченной области его практического использования. 15
Наиболее близким техническим решением к изобретению является электрометр, содержащий, в частности, входной усилитель с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи, 20 блок потенциальной развязки, регистрирующий прибор (2J.
Недостаток этого электрометра связан с тем, что в нем в качестве измерительного сопротивления используется высокоомный композиционный резистор, имеющий большой разброс номинального значения и ряд других неудовлетйорительных показателей.
Вследствие этого чувствительность 30 и точность электрометра в ряде случаев оказываются недостаточными, Цель изобретения — повышение чувствительности и точности электрометра пои измерении ионных токов °
Поставленная цель достигается тем, что в электрометр, содержащий входной усилитель с конденсатором в цепи отрицательной обратной грязи, блок потенциальной развязки, регистрирующий прибор, введены дополнительный усилитель и термозлектронный источник тока с цилиндрическим анодом, расположенным коаксиально к катоду, и коллектором электронов, установленным вблизи калиброванного отверстия в аноде, причем вход дополнительного усилителя через блок потенциальной развязки соединен с выходом входного усилителя, катод термоэлектронного источника тока подключен к выходу дополнительного усилителя, анод — ко входу регистрирующего прибора, а коллектор электронов - ко входу входного усилителя.
На чертеже представлена функциональная схема предложенного электрометра.
Электрометр содержит входной усилитель (нуль-усилитель) 1 с конденса792160
Формула изобретения с Sa
} ÊÂ о
ВНИИПИ Заказ 10146/44 Тираж 1019 Подписное
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 тором 2, включенным в цепь отрицательной обратной связи, термоэлектронный источник тока, выполненный в виде вакуумированного баллона 3 с катодом 4, цилиндрическим анодом 5, в котором предусмотрено калиброванное отверстие 6, и коллектором 7 электронов, блок 8 потенциальной развязки (например, оптронный), дополнительный усилитель 9 и регистрирующий прибор 10, Иа схеме показан также коллектор ll приемника ионов масс-спектрометра, не являющийся составной частью предложенного электрометра.
Работа электрометра основана на компенсационном принципе и происхо- дит следующим образом.
Ионный ток масс-спектрометра с коллектора приемника ионов 11 посту пает на конденсатор 2. По мере накопления зарядов на конденсаторе 2 усилигель 1 формирует сигнал, который через блок 8 потенциальной развязки направляется ко входу усилителя 9, обеспечивающего увеличение тока накала катода 4 термоэлектронного источника тока, В результате осуществляется нейтрализация тока положительно заряженных ионов, и все устройство возвращается в нулевое состояние. Таким образом, конденсатор 2 в процессе измерения постоянно находится под нулевым потенциалом.
Ток коллектора термоэлектронного источника соответствует ионному току масс-спектрометра с точностью до токов утечки элементов конструкции и электрометрического каскада усилителя 1. Поскольку в термоэлектронном источнике тока отношение анодного тока Jy к току коллектора 7 электронов J„> равно отношению эффективной площади анода сд к площади калиброванного отверстия Ьо, т,е. а ток З э эквивалентен ионному току масс-спектрометра ц, то для последнего справедливо следующее соотношение:
r- Д
So
5 и Ба а
Токи утечки, хотя и вносят систематическую погрешность, в конечном счете на точности измерения не сказываются. Исключение из электромет(Q ра высокоомного композиционного резистора и предотвращение процесса перезарядки конденсатора 2 предопределяют повышенные знаЧения чувствительности и точности электрометра, Электрометр, содержащий входной усилитель с конденсатором в цепи отрицательной обратной связи, блок потенциальной развязки, регистрирующий прибор, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерения ион2$ ных токов,в него введены дополнительный усилитель и термоэлектронный источник тока с цилиндрическим анодом, расположенным коаксиально к катоду, и коллектором электронов, устаЗО новленным вблизи калиброванного отверстия в аноде, причем вход дополни-. тельного усилителя через блок потенциальной развязки соединен с выходом входного усилителя, катод термоэлект35 ронного источника тока подключен к выходу дополнительного усилителя, анод — ко входу регистрирующего прибора, а коллектор электронов — ко входу входного усилителя, 4О Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 457039, кл, G R 19/00, 1972, 2. Авторское свидетельство СССР
157412, K . G 01 R 19/18, 1961.
