Способ измерения давления инертных газов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 59 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 1 я . ЕТЕЛЬСТ ка. Спр 1985, с оси овь1950 ИЯ ДАВЛЕ а ИЯ ИНЕРТГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ К АВТОРСКОМУ СВИД(71) Ленинградский политехнический институт им.М.И.Калинина(57) Изобретение может быть использовано в электронной промьппленности и смежных отраслях, применяющих разреженные инертные газы. Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых давлений в сторону больших значений. Монометрический преобразователь для осуществления способа содержит термоэмиттер 1 электронов,коллектор 2 электронов. Расстояниемежду ними выбирают таким, чтобы электроны, проходящие сквозь газ от термоэмиттера 1 к коллектору 2, испытывали на своем пути упругие столкновенияс газовыми частицами. Для измерениядавления газа термоэмиттер 1 разогревают до стандартной рабочей температуры и на коллектор 2 подают положительное напряжение. В прикатодной областиобразуется пространственный электронный заряд, но т.к. междуэлектродныйзазор заполнен газом, некоторые. электроны испытывают на пути упругие соударения с газовыми частицами, чтоприводит к изменению средней дрейфовой скорости электронов и, как результат, к уменьшению анодного тока. Поскольку среднее число упругих соударений определяется давлением газа, тоизмеряемая сила анодного тока .зависитот давления. 1 ил.1326925 Р:= Г(Т ) ВНИИПИ Заказ 3272/36 Тираж 776 Подписное Произв,-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Изобретение относится к технике измерения пониженных давлений газа и может быть использовано в электронной промышленности и смежных отраслях, применяющих разреженные инертные газы.5Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых давлений в сторону больших значений.На чертеже изображена схема манометрического преобразователя, необходимого для осуществления предлагаемого способа.Ианометрический преобразователь содержит термоэмиттер 1 электронов 15 (катод), коллектор 2 электронов (анод) окружающий катод.Способ осуществляют следующ " образом. Расстояние между этими электродами 20 (при цилиндрической конфигурации - радиус анодного цилиндра) выбирают таким, чтобы электроны, проходящие сквозь газ от эмиттера к коллектору, испытывали на своем пути упругие столкновения с газовыми частицами.Это расстояние должно быть одного порядка или больше средней длины свободного пробега электрона в данной газовой среде при наименьшем измеряемом 30 давлении. Для измерения давления газа, заполняющего зазор между катодом и анодом, катод разогревают до стандартной рабочей температуры (например, в случае металлического вольфра- З 5 мового катода его температуру доводят до 2400 - 2600 К), на анод подают положительное напряжение, при котором не возникает возбуждение атомов исследуемого газа при их бомбардиров ке электронами и измеряют ток, протекающий между катодом и анодом. В этих условиях в прикатодной области образуется пространственный электронный заряд, часть электронов двигается из , 45 прикатодной области к аноду, но так как междуэлектродный зазор в данном случае заполнен исследуемым газом, то некоторые из них испытывают на своем пути упругие соударения с газовыми частицами, что приводит к изменению средней дрейфовой скорости электронов и, как результат, к уменьшению анод- ного тока. Поскольку среднее число таких упругих соударений определяется давлением газа, то и измеряемая сила анодного тока зависит от давления.Поперечное сечение рассеяния электронов в газе зависит от рода газа, поэтому при работе с разными газами необходимо проводить дополнительную градуировку.Нижний предел измеряемых давлений аничен условиесредняя длина свободного пробега электрона в данной газовой среде и гмеждуэлектродное расстояние в манометрическом преобразователе, Верхний предел измеряемых давлений определяется условиями работы термокатода.Предлагаемый способ измерения давлений инертных газов особенно рационален в тех случаях, когда нужно измерять давление газа в устройствах, уже содержащих термокатод в своей основной конструкции. формула изобретения Способ измерения давления инертных газов путем введения в объем, занимаемый газом, анода и накаленного катода последующего измерения тока между ними, и определения давления по градуировочной зависимости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых давлений н сторону больших значений, устанавливают термокатод от анода на расстояние не менее длины свободного пробега электронов в данном газе при минимальном измеряемом давлении,подают на анод напряжение, при котором отсутствует ударная ионизация молекул газа, измеряют величину электронного тока 1 р, поступающего на анод, и определяют давление Р по зависимости