+7 (495) 664 22 07 baza@vacuumpro.ru

Ионизационные манометры для сверхвысокого вакуума

Верхний предел давлений, измеряемых с лампой ЛМ-2, ограничивается тем, что вольфрамовый катод, накаливаемый да высокой рабочей температуры, при повышенных давлениях (воздуха) быстро разрушается; кроме того, образующаяся большая концентрация положительных ионов искажает
градуировку манометра.

Путем замены вольфрамового катода специальным оксидным катодом на иридиевой подложке создана манометрическая лампа, обладающая следующими положительными качествами: при электронном токе 5 мА лампа работает в обычном диапазоне 10-3-5 * 10-8 мм рт. ст., но не боится прорыва воздуха в работающую лампу; если же электронный ток снизить до 0,5 мА, то вследствие уменьшения концентрации положительных ионов, линейность градуировки сохраняется и при более высоких давлениях, благодаря чему верхний предел измеряемых ионизационным манометром давлений повышается до давления порядка 10-2 мм рт. ст.

Нижний предел давлений, измеряемых с лампой Л М-2, ограничивается возрастающим с понижением давления влиянием слагающей, не зависящей от давления и поэтому являющейся нежелательным фоном. Прохождение этого фона таково.

Вследствие бомбардировки покатодом сетка становится источником рентгеновых лучей, правда, мягких, но все же способных вызвать фотоэлектронный ток облучаемого ими коллектора ионов. Поскольку этот ток имеет обратное по отношению к ионному току направление и обусловлен обратными по знаку зарядами (электронами), его можно рассматривать как слагающую тока в цепи коллектора ионов. При давлениях ниже 5 * 10-8 мм рт. ст. истинный ионный ток лампы ЛМ-2 становится уже меньше фонового тока фотоэлектронной эмиссии, почему 5 * 10-8 мм рт. ст. и является нижним пределом давлений, измеряемых с манометрической лампой ЛМ-2.

схема манометриеской лампы

Рис. 4.12. Конструктивная схема манометрической лампы с основным коллектором (лампа Байярда-Альперта): 1 - катод; 2 - сетка (анод); 3 - коллектор; 4 - вывод коллектора

Таким образом, для расширения диапазона давлений в нижнюю сторону в первую очередь было необходимо по возможности уменьшить фототок с коллектора ионов. Это и было достигнуто Байярдом и Альпертом в разработанной ими манометрической лампе благодаря применению осевого коллектора.
На рис. 4.12 дано схематическое изображение этой лампы. Мы видим, что от ЛМ-2 она отличается тем, что катод и коллектор ионов в ней поменялись местами: одна или две катодных нити помещены вне сетки, коллектор же ионов в виде тонкой проволоки расположен по оси лампы внутри сетки. Благодаря такому обращенному расположению поверхность коллектора ионов получается очень малой и на нее попадает лишь незначительная часть рентгеновых лучей, посылаемых сеткой; в результате фон в виде фотоэлектронной слагающей тока в цепи коллектора существенно снижается, 

так что он начинает преобладать над значением ионного тока лишь при давлениях ниже 1 * 10-10 мм рт. ст., т. е. уже в области сверхвысокого вакуума.
Расположение коллектора ионов внутри, а не вне сетки оказалось выгодным также в том отношении, что уменьшились потери ионов, уходящих к стенкам колбы; иначе говоря, образующиеся в пространстве между сеткой и коллектором положительные ионы при новом расположении в значительно большей своей части попадают именно на коллектор, т. е. по своему прямому назначению.

манометр с осевым коллектором

Рис. 4.13. Принципиальная схема включения ионизационного манометра с осевым коллектором: 1 - катод; 2 - коллектор; 3 - анод; 4 - прибор для измерения ионного тока; 5 - прибор для измерения электронного тока; 6 - регулятор тока накала

На рис. 4.13 представлена принципиальная схема измерительной части такого манометра. Эта схема работает как обычный вакуумный триод аналогично схеме, приведенной на рис. 4.9.

магнетронный манометр

Рис. 4.14. Конструктивная схема магнетронного ионизационного манометра: 1 - коллектор ионов; 2 - магнит; 3 - анод; 4 - катод

Манометрическая отечественная лампа описанного типа выпускается под маркой ИМ-12. Таким ионизационным манометром можно измерять давления в пределах 10-5-10-10 мм рт. ст.

Отметим, что при давлениях порядка 10-10 мм рт. ст. и ниже начинает играть роль такой фактор, ограничивающий нижний предел измеряемых ионизационным манометром давлений, как давление насыщенного пара материала катода; например, если вольфрамовый катод накаливать при температуре -2300 °С, то давление насыщенного пара вольфрама достигает также давления порядка 10-10 мм рт. ст. При тех же давлениях становится заметной проницаемость некоторых стекол для атмосферного гелия.

При работе с ионизационными манометрами, рабочий диапазон которых заходит в область сверхвысокого вакуума, особое внимание необходимо уделять тщательности обезгаживания манометрической лампы, в то же время в значительной мере усиливается и влияние откачивающего действия хорошо обезгаженного манометра.

Из остальных известных в настоящее время сверхвысоковакуумных ионизационных манометров упомянем вкратце о так называемом магнетронном ионизационном манометре, манометрическая лампа которого сконструирована в виде магнетрона с цилиндрическим расположением электродов. Схема такого манометра представлена на рис. 4.14.

Нет товаров, соответствующих выбору

Страница в разработке - прямо сейчас здесь нет актуальных товаров, соответствующих вашему выбору.
Но у нас есть эта техника. Поэтому свяжитесь с нами по телефону или Email за информацией.