В целом о вакууме и вакуумных системах

Свойства вакуума
Особенности вакуумных систем

Вакуумные материалы и уплотнители

Вакуумные материалы
Уплотнители и и смазки

На заметку

Принцип действия ионизационного манометра с накаленным катодом
Измерение и контроль вакуума - Контрольно-измерительная аппаратура

Трехэлектродная лампа (триод) позволяет простым и удоб­ным образом создавать постоянный поток электронов и отделять от него возникающий ионный ток.


При наложении на электроды напряжений, порядок величины которых указан в подписи к фиг. 48, все электроны, испускаемые термоэлектронным като­дом, должны попасть на сетку.

Фиг. 48. Трехэлектродный иониза­ционный манометр с накаленным като­дом (полезная область ионизации за­штрихована); напряжение между сеткой и катодом около 200 в, напряжение между коллектором и катодом прибли­зительно —20 в.

 

Однако многие из них сначала колеблются около сетки, образуя, как это показано на фиг. 48, электронное облако в заштрихованной области. Все положи­тельные ионы, образующиеся между сеткой и анодом в этом электронном облаке, перемещаются под действием градиента потенциала к аноду лампы, который в данном случае является коллектором ионов. При постоянном электронном токе и фикси­рованных потенциалах электродов число ионов, образующихся между сеткой и коллектором, а следовательно, и коллекторный ток прямо пропорциональны давлению газа.

 

 


Сложность взаимосвязи между эффективностью ионизации и энергией электронов не позволяет рассчитать чувствительность простого трехэлектродного манометра даже после упрощающих предположений относительно траекторий электронов (см. п. 4). Гораздо удобнее проградуировать манометр по какому-нибудь эталонному прибору, например компрессионному манометру.

Первые сообщения об ионизационном манометре и его градуировочных характеристиках принадлежат Бакли [3] в 1916 г., Мисамичи Со [4] в 1919 г4 и Дэшману с Фаундом [5] в 1921 г.

На фиг. 49 приведены типичные характеристики современ­ного манометра, выражающие зависимость коллекторного тока (тока положительных ионов) от электронного тока (а), сеточ­ного напряжения (б), напряжения на коллекторе (в) и давле­ния (г). Как и следовало ожидать, ионный ток есть сложная функция электродных потенциалов, потому что от них зависят и траектории электронов и эффективность ионизации. Для пред­отвращения попадания электронов на коллектор на него нужно подать отрицательный потенциал не менее 5 в. При дальнейшем повышении отрицательного потенциала коллектора ионный ток непрерывно убывает из-за того, что возрастающее электрическое поле ослабляет проникновение электронов в пространство ме­жду сеткой и коллектором. Манометр удовлетворительно рабо­тает при = 200 в и Va = —10 в, с чувствительностью по азоту 12 тор~1.

 

 

 

(В данном случае под чувствительностью манометра понимается величина, равная отношению тока положительных ионов (ма) к произведению электронного тока (ма) на давле­ние (тор). Таким определением пользуются чаще всего, и оно, разумеется, равнозначно величине, выражаемой в мка/ма* мтор. Иногда чувствительность выражают в единицах мка/мтор при рекомендованном значении электронного тока.)

Трехэлектродной лампой можно пользоваться в качестве ионизационного манометра не только в режиме с внешним кол­лектором, как это показано на фиг. 48. Например, если элек­троны ускорять к аноду, подав на него около +200 в, то ион­ный ток на сетку, потенциал которой равен приблизительно —10 в, будет прямо пропорционален давлению. Такой режим (с внутренним коллектором) хуже обычного, поскольку чув­ствительность манометра уменьшается по крайней мере в 2 ра­за, и манометр работает нестабильно. Тем не менее уже многие годы сеточный ток с успехом используется в качестве меры давления в запаянных радиолампах [6].

 

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Сейчас на сайте

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