В целом о вакууме и вакуумных системах

Свойства вакуума
Особенности вакуумных систем

Вакуумные материалы и уплотнители

Вакуумные материалы
Уплотнители и и смазки

На заметку

Магнитные электроразрядные вакуумметры
Разное - Применение вакуумной техники

Магнитные электроразрядные вакуумметры относятся к иониза­ционным вакуумметрам. Действие магниторазрядных вакуумметров основано на существовании электрического разряда в вакууме в скрещенных электрическом и магнитном полях. При приложении разности потенциалов в разрядном промежутке между анодом и ка­тодом возникает самостоятельный тлеющий разряд.

 

Сильное магнит­ное поле служит для увеличения длины пути электронов и поддер­жания тем самым разряда и увеличения степени ионизации газа. Сила тока разряда в таких приборах является мерой давления в системе.

Существует несколько типов магниторазрядных манометриче­ских преобразователей, например преобразователь с плоскими элек­тродами и разрядной ячейкой по типу разрядной ячейки магнито-разрядного насоса диодного типа Таким преобразователем являет­ся двухкамерный преобразователь ММ-13М-4, изображенный на рис 6-10 Преобразователь имеет два анода и одну общую катод­ную пластину Большая камера образована анодом 1 и катодом 2У малая — катодом 2 и малым кольцевым анодом 3 Анодное напря­жение от общего источника питания подается на аноды через бал­ластные сопротивления. При низких давлениях общий разрядный ток определяется током большой камеры, так как ток малой камеры существенно меньше из-за малых размеров ее элек тродов и расстояния между ними При повышении давления до 10-2 Па ток большой камеры ограничивается балластным сопротивлением.

 

Другими типами магнитных электроразрядных манометрических преобразователей являются магнетронные и инверсно-магнетронные манометрические преобразователи, имеющие один стержневой и один цилиндрический (часто корпус прибора) электроды Стержневой электрод, расположенный по оси прибора и магнитного поля, в инверсно-магнетронном преобразователе является анодом, в магнетронном — катодом Магнетронные вакуумметры пока не нашли широкого промышленного применения Наоборот, инверсно-магнетрон­ные вакуумметры в последнее время приобретают все большее рас­пространение.

 

Внешний вид схема электродной системы и характерная форма траектории электронов в инверсно-магнетронном преобразователе MM-14М представлены на рис 6-11 Электродная система преобра­зователя монтируется на фланце соединения с металлическим уплот­нителем с условным проходом 50 мм Катод / представляет собой цилиндр с закрытыми торцами Стержневой анод 2 проходит по оси катода через отверстия в его торцевых поверхностях Вся электрод­ная система в корпусе прибора помещается в осевое ма1нитное поле На анод подается высокое напряжение В цепь катода вклю чается вход усилителя постоянного тока

 


Под действием скрещиваю­щихся электрического и маг­нитного полей свободные элек­троны, образовавшиеся в раз­рядном промежутке, движутся по замкнутым гипоциклоидам При столкновении с молекулой газа электрон теряет часть энергии и его траектория сме­щается ближе к аноду, как это показано на рис 6-11,в Элек­троны попадают на анод, про­изведя по меньшей мере один акт ионизации газа В подоб­ных манометрических преобра­зователях разряд поддержива­ется при давлениях до 10-12Па.

 

Ток автоэлектронной эмис­сии со втулок 3 экрана 4 об­легчает возникновение разряда при низких давлениях Для уси­ления этого эффекта на втул­ках имеются четыре иглы с остриями, направленными к аноду. С другой стороны, эк­ран со втулками препятствует прохождению тока автоэлек­тронной эмиссии с торцов като­да на анод, снижая тем самым фоновый ток преобразователя и расширяя рабочий диапазон прибора в сторону более низ­ких давлений.

 

Образовавшиеся в резуль­тате ионизации газа положи­тельные ионы в силу своей большой массы практически прямолинейно движутся к катоду, являющемуся одновременно кол­лектором ионов По величине ионного тока судят о концентрации молекул газа в разрядном промежутке преобразователя, т е. о дав­лении газа в системе Фоновые токи, токи автоэлектронной эмиссии в измерительной цепи катода не регистрируются, поскольку они за­мыкаются в цепи экран — анод.

 

Анало1ичны по принципу действия разборные конструкции мй нометрических преобразователей ПММ-22 и ПММ-32-1, схематично изображенные на рис 6-12 и 6 13 Разборность конструкции делает возможным механическою очистку преобразователя в случае за грязнения его органическими соединениями Загрязнение продуктами разложения и полимеризации органических соединений с образованием пленок на внутренних поверхностях прибора отрицательно действует на магнитные электроразрядные манометрические преобразователи Поэтому не следует устанавливать эти преобразователи в незащищенные ловушками вакуумные систе мы с масляными насосами Под действием электронной бомбарди­ровки ионы молекул масла, осевшие на аноде, полимеризуются, что приводит к снижению разрядного тока, а затем и к прекращению разряда. На катоде пленок углеводородов не образуется, так как они распыляются ионной бомбардировкой в процессе работы прибо­ра.

 



 

Рекомендуемая периодичность очистки прибора от загрязнений пленками органических соединений — не чаще чем через 500 ч рабо­ты прибора.

В оригинальной конструкции магнитного манометрического пре­образователя ММ-28, имеющего два кольцевых анода, питаемых пе­ременным током, пленок на анодах не возникает, так как они в про­цессе работы попеременно под­вергаются ионной бомбардировке.

 

Ресурс преобразователя ММ-28, входящего в состав вакуумметра ВЭМБ-1, в системах, не имеющих защиты от проникновения паров органических соединений, составляет без чистки не менее 4000 ч.

Разборные конструкции преобразователей подвергаются механи­ческой очистке с последующей промывкой бензином и ацетоном и сушкой прибора. Неразборные конструкции, если промывка бензином и ацетоном не дает необходимого эффекта, подвергаются промывке соляной кислотой с последующей тщательной промывкой и сушкой.

 

В вакуумметрах с неразборными преобразователями для очист­ки на поверхностей от загрязнения, как правило, предусмотрена воз­можность прогрева и эффективной электронной бомбардировки элек­тродов прибора, производимых в процессе работы установки. Про­изводя прогрев и электронную бомбардировку, ток прогрева и интенсивность бомбардировки увеличивают постепенно во избежание перегорания накаленного анода в результате резкого повышения давления ,в приборе в начале прогрева. Обезгаживание магниторазрядных преобразователей, так же как и электронных, следует производить при высоком вакууме и только

 

 


в том случае, если необходимо измерять давление в области высо­кого и сверхвысокого вакуума. Некоторое время после обезгаживания преобразователь обладает сильным откачивающим действием. Ошибка, вызванная откачивающим действием, для открытых преоб­разователей может достигать несколько процентов, для преобразо­вателей закрытого типа — 20% и более. Ошибка измерения, вызван­ная газовыделением в случае недостаточного обезгаживания прибо­ра, имеет противоположный знак и по величине обычно намного превосходит ошибку, вызванную откачивающим действием прибора.

 

Показания магниторазрядных вакуумметров зависят от рода газа, причем коэффициенты относительной чувствительности к раз­ным газам близки по значению к тем же коэффициентам для элек­тронных ионизационных преобразователей, см. табл. 6-1. Показания вакуумметра также зависят от состояния преобразователя и напря­женности магнитного поля. Поэтому во избежание изменения напря­женности магнитного поля к преобразователям нельзя подносить ферромагнитные тела на расстояние менее 1OO мм. В процессе экс­плуатации необходимо периодически контролировать сопротивление утечки изоляторов, обусловливающие дополнительный фоновый ток, а также полезно контролировать напряженность магнитного поля.

 

Рабочий диапазон магнитных электроразрядных вакуумметров определяется в основном конструкцией преобразователя, обеспечи­вающей те или иные условия возникновения и поддержания разря­да.

 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Сейчас на сайте

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