Спектрометр ионов

(22) Заявлено 18 ое к авт. свид-ву6,74 121) 2034561125 л,з Н 011 3934 Н 011 39/285 присоединением заявки М Государственный комите Совета Министров СССР ло делам изобретенийпткоытни(23) Приоритет В 1 О 1 летень Опуол иков 53) УДК 551 508.94(088.8) 4.02.77 та опубликования описа 1 2) Автор изобретен и. Реут 1) Заявитель КТРОМЕТР 54 тродов за исключением первого из иих со стороны отверстия для входа воздуха в спсктрометр и высоковольтному выводу источника питания или к корпусу.5 На фиг. 1 и 2 - изооражсны схемы предлагаемого спектрометра при различных вариантах коммутации высоковольтных электродов.Спектрометр содержит источник питания 0 1 камеры, соединенный с высоковольтнымиэлектродами 2 либо непосредственно, либо через ключи 3, у которых один неподвижный контакт заземлен. Сооира 1 ощий электрод 4 аспирационной ионизационной каз 1 сры соед 1 гнен 5 с электродами электростатической защиты 5 исо входом измерительного усилителя 6. Стрелкамп внутри камеры показаны силовые линии электри 1 еского поля, стрелкОЙ С - направление движения потока воздуха,0 фиг. 1 отличается от фиг. 2 тем, что нафиг. 2 последний высоковольтный электрод 2 через ключ 3 заземлен, что приводит и резОтли 1 и 1 О электр 1 п 1 сского поля в камепепо сравнению с фиг. 1, Лналогично ключом 3 мож 11 О заземлить и срсдни 11 высоковольтный электрод 2, тогда электрическое поле внутри камеры снова резко изменяется - укорачивается длина камеры, где силовые линии электрического поля направлены от электрода 2 к зо собирающему электроду 4. ключи 3 могут Изобретение относится к приборам для измерения концентрации и спектра газовых ионов, например атмосферных, и может быть использовано в авиации, метеорологии.Известны спектрометры и счетчики ионов,содержащие аспирационную ионизационнуюкамеру, регулируемый источник питания камеры и измерительный усилитель 1). В этихспектрометрах изменение регистрируемой предельной подвижности ионов производится либо изменением величины напряжения на камере, либо изменением скорости потока воздуха через камеру, либо изменением того идругого одновременно,Недостатком их является сложность изменения предельной подвижности,Наиболее близким к предложенному является спектрометр ионов, содержащий аспирационную иопизационную камеру с несколькими высоковольтными электродами, источникпитания и измерительный усилитель 2).Основным его недостатком является относительно невысокая точность измерений, связанная с тем, что трудно обеспечить высокое качество изоляции (порядка 101 о Ом).Целью изобретения является повышениеточности измерений.Это достигается тем, что предлагаемыйспектрометр снабжен коммутаторами для раздельного подключения высоковольтных элекЕ (и) 43214"в 16 праги 101 аказ 112/ пснов ипография, пр. Сапунова, 2 быть соединены с источником шпаиия 1 лиоо последовательно, как показано иа фиг. 1 и 2, либо параллельно, когда один неподвижный контакт к 11 ждого ключа 3 соединен с корпусом, а второй - с источником питания 1.Спектрометр работает следующим ооразом.В направлении стрелки С продувают через камеру исследуемый воздух, скорость движения которого задается. Для нужного значения предельной измеряемой подвижности задают напряжение питания камеры и длину высоковольтного электрода, подсоединяя к источнику питания 1 один или несколько (подряд) электродов 2 через ключи 3. В результате взаимодействия ионов с электрическим полем камеры изменяется их траектория. Ионы нужного знака, подвижность которых больше илн равна заданной, полностью осаждаются на собирающий электрод 4, и электроды электростатической защиты 5 и создают на них потенциал, который измеряется усилителем 6, Для увеличения предельной измеряемой подвижности необходимо заземлить, начиная с выхода (справа по фигурам 1 и 2), один или больше электродов 2. Наибольшая измеряемая подвижность получается, когда все, кроме левого по схемам, электроды 2 заземлены ключами 3 на корпус. Достоинство этого метода регулирования предельной измеряемой подвижности заключается в том, что в любом режиме измерения емкость собирающего электрода 4 относительно корпуса остается постояппои, поэто 1 дл 11 лОбой изСряемои подвижиОстп ппи постояииОи скорости пот 01 и воздуха применяется единая шкала концентраций. Значительно уменьшаются погрешности определения предельной подвижности при значительных концентрациях, так как можно всегда выбрать такое значение потенциала на камере за счет уменьшения длины первого электрода 2, когда этот потенциал будет заведомо намного превышать величину максимально возможного сигнала. Формула изобретенияСпектрометр ионов, содержащий аспирационную иоиизационну 1 о камеру с несколькими высоковольтными электродами, источник питания и измеритсл 1 пы усилитель, отл и ч ающи йс я тем, что, с целью повьпнеиия точности измерений, ои снабжен коммутаторами для раздельного подклочения каждого из высоковольтных электродов за иск,почением первого из них со стороны отверстия для входа воздуха в спектромстр к высоковольтному входу источника питания или к заземленному его выводу.Источники ш)формации, принятые во внимание при экспертизе:1, Х. Ф. Тамиет. Лспирационный метод измерения спектра аэро 1 п 1 ов. Ученые записки З 0 ТГУ, вып. 195, г, 1 арту, 1967, стр. 184- - 192.2. Лвт. св, ССС 1250510 М. Кл.а 11 01139/28, 1969 (прототип).