Ионный денситометр для измерения плотности газа

Союз Советских Социалистицеских Республик(32) Приоритет б 01 п 9/18Н 011 41/00 осударстеенныи комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи пткоытий 3) Опубликовано 25.01.75. БюДата опубликования опис 1.52:533.1288.8) летеньия 18,03.75 Авторыизобрете Я. Барская и Л,Сена 1) Заявитель Ленинградский ордена Ленина и орденагорный институт им. Г. В ого Знамен удов ого Плехано(54) ИОННЫЙ ДЕНСИТОМЕТРЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ГАЗА ИЛ В ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ПРИБОРАХ ПАРА где постоянная Алибо теоретически, лдуировкой. Теоретиной может быть определена ибо непосредственно граеское значение постоянА=1 Ег 1Изобретение относится к приборам газовой электроники и служит для мгновенных измерений плотности газа в отдельных точках газоразрядного прибора.Измерение мгновенных значений плотности газа в разных точках объема газоразрядных приборов необходимо при конструировании новых приборов, для выбора правильных режимов их эксплуатации, а также при исследовании физических процессов, происходящих в разряде,Известен прибор для измерения плотности газа в газовом разряде. Известный прибор состоит из двух сеток и удаленного от них коллектора. Он может производить локальные измерения плотности газа в стационарных условиях в переходных медленно изменяющихся режимах разряда, Для определения плотности газа или пара необходимо задавать коллектору последовательно ускоряющий и замедляющий потенциалы относительно второй сетки и измерять токи коллектора при укаэанных двух значениях потенциалов,Однако при существенно нестационарных процессах в разряде измерение плотности газа оказывается практически невозможным, поскольку измерения при ускоряющем и замедляющем потенциалах коллектора не могут происходить одновременно. Целью изобретения является снижениеинерционности измерений,Для этого между коллектором и ближайшей к нему сеткой расположен третий элект 5 род, подключенный к источнику напряжения.Ионный денситометр может быть выполненв нескольких вариантах: плоская конструкция,цилиндрическая, торцевая, Объем денситометра определяется диапазоном измеряемых10 плотностей газа,Процесс определения плотности газа состоит в одновременном измерении тока 1, на коллектор, находящийся постоянно при замедляющем потенциале относительно второй сет 15 ки, и тока 1 д на дополнительный электрод, находящийся постоянно при потенциале второйсетки, т. е. при ускоряющем для ионов потенциале. Значение плотности газа или пара, или,что чаще бывает удобно, концентрация ней 20 тральных атомов или молекул определяетсяформулойгде 1 - расстояние между коллектором и дополнительным электродом, Я - сечение перезарядки.Изобретение пояснено чертежами.На фиг. 1 приведена принципиальная схема денситометра; на фиг, 2 - схема торцевой конструкции денситометра с цилиндрическим дополнительным электродом; на фиг, 3 - схема присоединения денситометра к источнику питания; на фиг. 4 - градуировочная характеристика денситометра.Ионный денситометр содержит сетку 1 (см. фиг. 2), вваренную в отверстие цилиндра 2, защищающего объем денситометра от разряда. Цилиндр 2 находится под плавающим или под небольшим отрицательным относительно плазмы потенциалом,Вторая сетка 3 имеет потенциал около - 200 - ( - 400) в и служит для ускорения ионов. Дополнительный электрод 4 в виде цилиндра, изолированного тонкой керамической прокладкой от второй сетки, имеет в торцевой части отверстие, равное по диаметру отверстию в керамическом диске 5. Потенциал дополнительного электрода 4 равен потенциалу второй сетки 3,Коллектор 6,установленный на расстоянии 1 от входного отверстия дополнительного электрода 4, представляет собой металлический диск. Потенциал коллектора 6 на 20 - 50 в выше потенциала дополнительного электрода. Все электроды имеют выводы, подсоединяемые к электрической схеме.Денситометр работает следующим образом, Денситометр устанавливают в разрядное пространство, в участке которого следует произвести измерение плотности газа. Ионы разряда попадают через первую сетку 1 в прибор и ускоряются второй сеткой 3 до энергий порядка 200 в 4 эв. С этой энергией ионы поступают в пространство, ограниченное дополнительным электродом 4 и коллектором 6. На расстоянии 1, примерно равном длинесвободного пробега перезарядки, ионы испытывают резонансную перезарядку с атомами нейтрального газа, находящегося в объеме 5 денситометра Объем денситометра содержи-.нейтральные атомы той же концентрации, что и пространство, непосредственно окружающее денситометр.В результате резонансной перезарядки об разуются медленные ионы в количестве тембольшем, чем больше плотность газа. Быстрые ионы, не претерпевшие перезарядки, попадают на коллектор 6, потенциал которого более положителен, чем потенциал дополни тельного электрода 4, при этом измерительный прибор в цепи коллектора измеряет ток ,. Медленные ионы попадают на более отрицательный электрод, которым является введенный дополнительный электрод 4. Прибор 20 в цепи дополнительного электрода 4 измеряетток 1 , Одновременное измерение токов 1, иможет производиться гальванометрами, самопишущими приборами или двухлучевым осциллографом,25Линейность градуировочной характеристики делает удобным определение концентрации нейтральных атомов при помощи градуировочной прямой, полученной предварительно по З 0 известной плотности газа. Предмет изобретения35Ионный денситометр для измерения плотности газа или пара в газоразрядных приборах, содержащий два электрода, выполненные в виде сеток, и коллектор, о тл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью снижения инерционности измерений, между коллектором и ближайшей к нему сеткой расположен третий электрод, подключенный к источнику питания.. Миронова оставите Тираж 902 ПодписиСовета Министров СССРоткрытийнаб д. 4/5 Изд,33 ИПИ Государственного комитета по делам изобретений и Москва, Ж.35, Раушская