В целом о вакууме и вакуумных системах

Свойства вакуума
Особенности вакуумных систем

Вакуумные материалы и уплотнители

Вакуумные материалы
Уплотнители и и смазки

На заметку

Электронные ионизационные манометры со скрещенными электрическим и магнитным полями
Измерение и контроль вакуума - Контрольно-измерительная аппаратура

Рассмотренный в предшествующем подразделе принцип Пен­нинга можно использовать в манометрах с термоэлектронными катодами для работы в области очень низких давлений. Успеха в этом направлении добились Хаустон [83] и совсем недавно Лафферти [84].

Хаустон, взяв обычную пеннинговскую конструкцию с цилин­дрическим анодом, установил перед одним из катодных дисков короткую вольфрамовую нить накала. Такой манометр ра­ботал стабильно при давлениях ниже 10~8 тор при напряже­нии 1000 в, магнитном поле 1700 гс и токе электронной эмиссии с вольфрамовой нити 10-7 а. По своей чувствительности такой манометр в 103 раз превосходил манометр Байярда — Альперта, а ток электронной эмиссии в нем был в 104 раз меньше. Таким образом, величина фонового тока от рентгеновского излучения стала на много порядков ниже.

По тому же пути пошел и Лафферти, несколько изменивший форму магнетрона (фиг. 68). Диаметр анода у него равнялся 24 мм при длине 29 мм. Манометр действует при положительном анодном потенциале 300 в по отношению к катоду и с потен­циалами коллектора ионов и экрана, равными соответственно —45 и —10 в. Магнитная индукция составляла приблизительно 250 гс, превышая величину, необходимую для отсечки электро­нов, благодаря чему электронам приходилось совершать много оборотов вокруг катода до попадания на анод. При малом токе электронной эмиссии (~ 10-9 а) градуировочная характеристика остается линейной до давления 4-10-14 тор. Это давление нужно считать предельным еще и потому, что соответствующий ему ионный ток 5-10-16 а уже невозможно измерить. Чувствитель­ность можно было бы повысить еще, увеличив ток эмиссии, но это вызвало бы рост фототока, обусловленного рентгенов­ским излучением.

 


Лафферти удалось еще более расширить диапазон измерений в сторону низких давлений, повысив чувствительность и снизив рентгеновский фоновый ток благодаря применению электрон­ного умножителя для измерения тока. Он заменил простой кол­лектор манометра, показанный на фиг. 68, сеткой, ускоряющей ионы до энергии 1000 эв. Ионы проходят через эту сетку и за­тем фокусируются на первом диноде умножителя. Коэффициент усиления умножителя легко сделать равным примерно 10б, что позволяет измерять весьма слабые ионные токи. В то же время телесный угол, под которым с первого динода умножителя ви­ден анод, в 20 раз меньше, чем в манометре с обычным коллек­тором ионов, так как площадь динода и сетки меньше, чем у коллектора, а удалены от анода они больше.

Вместе с тем высокий коэффициент вторичной эмиссии увеличивает выход на каждый ион в 2,75 раза. Следовательно, в этом видоизмененном манометре отношение рентгеновского фототока к ионному току удалось снизить в 36 раз (20x2,75x0,65, где множитель 0,65 учитывает потери ионов при фокусировке). Подобное усовер­шенствование должно было бы снизить нижний предел изме­ряемых давлений, обусловленный рентгеновским фоновым то­ком, приблизительно до 10~15 тор, но этого можно достичь только в том случае, если вольфрамовый катод заменить эмит­тером с низкой работой выхода, например из борида лантана [85], работающим при температуре 1300—6750C, так как при более высоких температурах становится заметным фототок с первого динода вследствие облучения его светом, испускаемым катодом.

 

 

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Сейчас на сайте

Сейчас на сайте находятся:
 85 гостей на сайте
=
Рейтинг@Mail.ru