SU457909A1 - Ion densitometer for measuring gas density - Google Patents

Description

где / - рассто ние между коллектором и дополнительным электродом, Q - сечение перезар дки.where / is the distance between the collector and the additional electrode, Q is the recharging cross section.

Изобретение по снено чертежами.The invention is illustrated in the drawings.

На фиг. 1 приведена принципиальна  схема денситометра; на фиг. 2 - схема торцевой конструкции денситометра с цилиндрическим дополнительным электродом; на фиг. 3 - схема присоединени  денситометра к источнику питан ; на фиг. 4 - градуировочна  характеристика денситометра.FIG. 1 is a schematic diagram of a densitometer; in fig. 2 is a diagram of the end structure of a densitometer with a cylindrical additional electrode; in fig. 3 is a diagram of the connection of a densitometer to a power source; in fig. 4 - Densitometer calibration characteristic.

Ионный денситометр содержит сетку 1 (см. фиг. 2), ввареиную в отверстие цилиндра 2, защищающего объем денситометра от разр да . Цилиндр 2 находитс  под «плавающим или под небольщим отрицательным относительно плазмы потенциалом.The ion densitometer contains a grid 1 (see Fig. 2), which is welded into the hole of the cylinder 2, which protects the volume of the densitometer from the discharge. Cylinder 2 is under the "floating" potential or under a small potential negative relative to the plasma.

Втора  сетка 3 имеет потенциал около -200-(-400) в и служит дл  ускорени  ионов. Дополнительный электрод 4 в виде цилиндра, изолированного тонкой керамической прокладкой от второй сетки, имеет в торцевой части отверстие, равное по диаметру отверстию в керамическом диске 5. Потенциал дополнительного электрода 4 равен потенциалу второй сетки 3.The second grid 3 has a potential of about -200 - (- 400) V and serves to accelerate ions. An additional electrode 4 in the form of a cylinder, insulated with a thin ceramic gasket from the second grid, has an opening in the end part equal in diameter to the hole in the ceramic disk 5. The potential of the additional electrode 4 is equal to the potential of the second grid 3.

Коллектор 6, установленный на рассто нии / от входного отверсти  дополнительного электрода 4, представл ет собой металлический диск. Потенциал коллектора 6 на 20- 50 в выше потенциала дополнительного электрода . Все электроды имеют выводы, подсоедин емые к электрической схеме.The collector 6, mounted at a distance / from the inlet of the auxiliary electrode 4, is a metal disk. The collector potential of 6 to 20-50 in higher potential additional electrode. All electrodes have leads connected to the electrical circuit.

Денситометр работает следующим образом.Densitometer works as follows.

Денситометр устанавливают в разр дное пространство, в участке которого следует произвести измерение плотности газа. Иоиы разр да попадают через первую сетку 1 в прибор и ускор ютс  второй сеткой 3 до энергий пор дка 200-400 эв. С этой энергией ионы поступают в пространство, ограниченное дополнительным электродом 4 и коллектором 6.The densitometer is installed in the discharge space in which area the gas density should be measured. Ions of discharge fall through the first grid 1 into the device and are accelerated by the second grid 3 to energies of about 200-400 eV. With this energy, the ions enter the space bounded by the additional electrode 4 and the collector 6.

На рассто нии /, примерно равном длине свободного пробега перезар дки, ионы испытывают резонансную перезар дку с атомами нейтрального газа, наход щегос  в объеме денситометра.. Объем денситометра содержит нейтральные атомы той же концентрации, что и пространство, непосредственно окружающее денситометр. В результате резонансной перезар дки образуютс  медленные ионы в количестве тем больщем, чем больще плотность газа. Быстрые ионы, не претерпевщие перезар дки, попадают на коллектор 6, потенциал которого более положителен, чем потенциал дополнительного электрода 4, при этом измерительный прибор в цепи коллектора измер ет ток IK. Медленные ионы попадают на более отрицательный электрод, которым  вл етс  введенный дополнительный электрод 4. ПриборAt a distance of /, approximately equal to the length of the free run of recharging, the ions experience a resonant recharge with neutral gas atoms in the densitometer volume. The volume of the densitometer contains neutral atoms of the same concentration as the space immediately surrounding the densitometer. As a result of resonant recharging, slow ions in quantity are formed, the greater, the greater the gas density. Fast ions that do not undergo recharging hit a collector 6, the potential of which is more positive than the potential of the additional electrode 4, while the measuring device in the collector circuit measures the current IK. Slow ions fall on the more negative electrode, which is the added additional electrode 4. The device

в цепи дополнительного электрода 4 измер ет ток /д. Одновременное измерение токов IK и гд может производитьс  гальванометрами, самопишущимиприборами или двухлучевым осциллографом .in the additional electrode circuit 4 measures current / d. Simultaneous measurement of currents IK and GD can be made by galvanometers, recording instruments or a dual-beam oscilloscope.

Линейность градуировочной характеристики делает удобным определение концентрации нейтральных атомов при помощи градуировочной пр мой, полученной предварительно по известной плотности газа.The linearity of the calibration characteristic makes it convenient to determine the concentration of neutral atoms with the help of a calibration straight line, previously obtained from the known density of the gas.

Предмет изобретени Subject invention

Ионный денситометр дл  измерени  плотности газа или пара в газоразр дных приборах , содержащий два электрода, выполненные в виде сеток, и коллектор, отличающ и и с   тем, что, с целью снижени  инерционности измерений, между коллектором и ближайшей к нему сеткой расположен третий электрод, подключенный к источнику питани .An ion densitometer for measuring the density of a gas or vapor in gas discharge devices containing two electrodes, made in the form of grids, and a collector, is also distinguished by the fact that, in order to reduce the inertia of measurements, a third electrode is located between the collector and the grid closest to it. connected to a power source.

+ -50. -300-250+ -50. -300-250

Я аноду газоразр дного прибора .I am the anode of the gas discharge device.

fuz.Ufuz.U