SU1226080A1 - Ionization vacuum gauge - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вакуумной технике, в частности к измерению давлени  и паров в высоковакуумных системах. Цель изобретени  - расширение диапазона измер емых давлений в сторону низких при повьппении быстродействи  вакуумметра путем форсировани  процесса накоплени  ионов в межэлёктродном промежутке за счет ионизации остаточных газов как в положительный, так и в отрицательный полупериоды высокочастотного напр жени , приложенного между электродами манометрического преобразовател . Вакуумметр содержит манометри ческий преобразователь 1, подогревные электроды 2 и 3, подогреватели 4 и 5, генератор высокочастотного напр жени  6, прибор 7 дл  регистрации изменений электронного тока, генератор видеоимпульсов 9, источники .напр жени  10 и 11 дл  нагрева элек тродов . 2 з.п. ф-лы. 1 ил. / ш rz: // to ю О) о 00The invention relates to vacuum technology, in particular to the measurement of pressure and vapors in high vacuum systems. The purpose of the invention is to expand the range of measured pressures to low side when the speed of a vacuum gauge is increased by speeding up the accumulation of ions in the interelectrode gap due to ionization of residual gases in both the positive and negative half periods of the high-frequency voltage applied between the electrodes of the manometric converter. The vacuum gauge contains a manometric transducer 1, heating electrodes 2 and 3, preheaters 4 and 5, a high-frequency voltage generator 6, a device 7 for recording changes in the electron current, a generator of video pulses 9, and sources of voltage 10 and 11 for heating the electrodes. 2 hp f-ly. 1 il. / rrz: // to th O) o 00

Description

Изобретение относитс  к вакуумной технике, в частности к измерению давлени  газов и паров в высоковакуумных системах.The invention relates to vacuum technology, in particular to the measurement of the pressure of gases and vapors in high vacuum systems.

Цель изобретени  - расширение диапазона измер емых давлений в сторону низких при повьшении быстродействи  вакуумметра путем форсировани  процесса накоплени  ионов в межэлектродном промежутке за счет ионизации остаточных газов как в положительный , так и отрицательный полупериоды высокочастотного напр жени , приложенного между электродами манометрического преобразовател .The purpose of the invention is to expand the range of measured pressures towards low while increasing the speed of a vacuum gauge by speeding up the accumulation of ions in the interelectrode gap due to ionization of residual gases in both the positive and negative half cycles of the high-frequency voltage applied between the electrodes of the manometric transducer.

На чертеже приведена схема ионизационного вакуумметра.The drawing shows a diagram of the ionization gauge.

Вакуумметр содержит двухэлектрод- ный манометрический преобразователь 1, подогревные электроды 2 , подогреватели 4 и 5,причем эмиттирующие поверхности электродов 2 и 3 обращены друг к другу. К электродам 2 и 3 последовательно подсоединены генератор высокочастотного напр жени  6, прибор 7 дл . регистрации изменений электронного тока преобразовател  1, источник 8 посто нного напр жени  и генератор видеоимпульсов 9. Подогреватели 4 и 5 электродов 2 и 3 подключены соответственно к источникам напр жени  Ю и 11 дл  нагрева электродов . Выходы источников 10 и 11 на- пр жени  дл  нагрева электродов должны иметь высокие сопротивление изол ции относительно общей точки, чтобы активна  составл юща  токов генера- трра высокочастотного на.пр жени  6 и генератора видеоимпульсов 9 через это сопротивление была пренебрежимо мала по сравнению с током через манометрический преобразователь.; Уменьшение емкостной св зи между электродами 2 и 3 через подогреватели 4 и 5 источников 10 и 11- их питани  достигаетс  включением,в .цепи .питани  подогревателей 4 и 5 разв зывающих дросселей (не показаны). The vacuum gauge contains a two-electrode gauge transducer 1, heating electrodes 2, preheaters 4 and 5, with the emitting surfaces of electrodes 2 and 3 facing each other. A high-frequency generator 6, an instrument 7 in length, are connected in series to electrodes 2 and 3. recording changes in the electron current of the converter 1, the constant-voltage source 8 and the video pulse generator 9. The heaters 4 and 5 of the electrodes 2 and 3 are connected respectively to the voltage sources Yu and 11 for heating the electrodes. The outputs of the voltage sources 10 and 11 for heating the electrodes must have high insulation resistance relative to the common point, so that the active component of the high-frequency generator current currents 6 and the video pulse generator 9 through this resistance is negligible compared to the current through gauge converter .; The reduction of capacitive coupling between the electrodes 2 and 3 through the heaters 4 and 5 of the sources 10 and 11 of their power supply is achieved by switching on, in the circuit of the power supply of the heaters 4 and 5, dissolving chokes (not shown).

Вакуумметр работает следующим образом . .The vacuum meter works as follows. .

Источники напр жени  10 и 11 дл  нагрева электродов разогревают электроды 2 и З.с подогревател ми 4 и 5. Напр жение и частоту генератора высокочастотного напр жени  6 устанавливают такими, чтобы обеспечивалась эффективна  ионизаци  молекул в межэлектродном промежутке и длительное ко ,The voltage sources 10 and 11 for heating the electrodes heat the electrodes 2 and 3. With heaters 4 and 5. The voltage and frequency of the high-frequency voltage generator 6 are set so as to ensure effective ionization of the molecules in the interelectrode gap and a long time,

лебательное движение ионов в промежутке . Дл  этих целей амплитуда высокочастотного напр жени  должна быть больше потенциала ионизации молекул,swan movement of ions in the gap. For these purposes, the amplitude of the high-frequency voltage must be greater than the ionization potential of the molecules,

а частота этого напр жени  настолько велика,чтобы координата иона мало изме- .н лась за период по сравнению с рассто нием между электродами. Амплитуду и длительность импульсов генератора видеоимпульсов 9 устанавливают такими, чтобы за врем  действи  этого импульса подавл ющее большинство ионов покинуло межэлектроннный промежуток преобразовател  1. Периодand the frequency of this voltage is so high that the ion coordinate does not change much over a period compared to the distance between the electrodes. The amplitude and duration of the pulses of the generator of video pulses 9 are set so that during the time of action of this pulse the overwhelming majority of ions leave the interelectronic gap of the transducer 1. Period

следовани  видеоимпульсов устанавливают таким, чтобы амплитуда пилообразной составл ющей электронного тока бьша близка к максимально возможной . Посто нное напр жение источника 8 выбирают таким, чтобы амплитуда пилообразной составл юще й электронного тока и скорость изменени  этой составл ющей после окончани  видеоимпульса генератора 9 были наибольшими .The following video pulses are set so that the amplitude of the sawtooth component of the electron current is close to the maximum possible. The constant voltage of the source 8 is chosen such that the amplitude of the sawtooth component of the electron current and the rate of change of this component after the end of the video pulse of the generator 9 are greatest.

В процессе накоплени  ионов внутри межэлектродного промежутка преобразовател  1 внутреннее сопротивление преобразовател  1 постепенноDuring the accumulation of ions inside the interelectrode gap of the transducer 1, the internal resistance of the transducer 1 is gradually

уменьшаетс , а при лодаче видеоимпульса резко возрастает, что приводит к изменению электронного тока через Преобразователь.decreases, and when the video pulse lags, it increases dramatically, which leads to a change in the electron current through the Converter.

Давление определ ют по градуиро- вочным зависимост м показаний прибора 7 дл  регистрации изменений электронного тока преобразовател  от давлени  га.за.The pressure is determined by the calibration dependences of the instrument readings 7 for recording changes in the electron current of the converter from the pressure ga.

Claims (1)

1.Ионизационный вакуумметр, содержащий двухэле ктродный ионизационный манометрический -преобразователь, первый электрод которого выполнен подогревным, источник aпp жeни  дл  его нагрева, последовательно подсоединенные к электродам преобразовател  генератор высокочастотного напр :- жени , прибор дл  регистрации изменений электронного тока преобразовател , источник посто нного напр жени  и генератор видеоимпульсов, отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона измерений и повьш1ени  быстродействи , второй электрод преобразовател  выполнен также подогревным и подключен к дополнительному источнику напр j 122608041. Ionization gauge containing a two-electrode ionization gauge transducer, the first electrode of which is made heated, a source of appliance for its heating, connected in series to the electrodes of the converter; high-frequency generator; - a device for recording changes in the electron current of the converter, a source of constant voltage and a generator of video pulses, characterized in that, in order to extend the measurement range and increase the speed, the second electrode Atel also heated-configured and connected to a further voltage source j 12260804 жени  дл  его нагрева, а эмиттирую-цовыми и расположены на одной оси,for heating, and emitters are located on the same axis, ща  поверхность его обращена в сто-проход щей через их центры,its surface is turned into a hundred-passing through their centers, рону эмиттирующей поверхности перво-3.Вакуумметр по п.1, о т л и го электрода.чающи йс  тем, что оба элект2 . Вакуумметр по п. 1,отли-j рода преобразовател  выполнены вThe radion of the emitting surface is first 3. The vacuum meter according to claim 1, is about a T of a electrode that is both elect2. The vacuum gauge according to claim 1, of the j-jig transducer of the kind is made in ч а ю щ-и и с   тем, что оба элект-виде коаксиальных цилиндров с эммирода преобразовател  выполнены тор-тирующей боковой поверхностью.This is due to the fact that both electrically coaxial cylinders with an emulsion converter are made with a torsion side surface.