Магнитный электроразрядный манометр

О П И С А Н И Е и 60 ЯЗУИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союа Советских Социалистических Республик(51) М, Кл,а С 011. 21/34 Государственный комитет Совета Министров СССР ло делам изобретенийн открытий(43) Опубликовано 30,04.78, Бюллетень16 (53) УДК 531,788(088,8) (45) Дата опубликования описания 25.04.78(54) МАГНИТНЫЙ ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНЫЙ МАНОМЕТР 1Изобретение относится к области вакуумной техники, в частности к магнитным электроразрядным манометрам магнетронного и инверсно-магнетронного типов.Известны магнитные электроразрядные манометры магнетронного и инверсно-магнетронного типов, электродная система которых содержит цилиндрический анод, соосный с ним цилиндрический катод и торцовые крышки, закрывающие торцы пространства, расположенного между цилиндрическими поверхностями анода и катода. Торцовые крышки соединены с катодом и являются его частью. Электродная система помещается в осевое магнитное поле. В магнетронном манометре анодом является внешний цилиндр, а в инверсно-магнетронном - внутренний. Торцовые крышки, соединенные с катодом, препятствуют выходу заряженных частиц из разрядного пространства манометра в осевом направлении 1.Наиболее близкое к изобретению решение - магнетронные и инверсно-магнетронные манометры, в которых для расширения нижнего предела измеряемых давлений имеется заземленный экран, расположенный между анодом и краями торцовых крышек катода. Экран предотвращает появление фонового тока, вызванного автоэлектронной эмиссией с краев торцовых крышек катода. Такие манометры позволяют измерять давления до 10-" -10 - " мм рт, ст. Однако введение экранов усложняет конструкцию манометров, Кроме того, эти манометры не могут заключаться и вмагнетронный и инверсно-магнетронный режи 5 мы.Цель изобретения - обеспечение работыманометра как в магнетронном, так и в инверсно-магнетронном режимах и упрощениеконструкции.10 Это достигается тем, что в предлагаемоммагнитном электроразрядном манометре, содержащем корпус и электродную систему,включающую полый цилиндрический анод, соосный с ним стержневой цилиндрический ка 15 тод и торцовые крышки, закрывающие полостьразрядного промежутка, крышки соединены сметаллическим корпусом манометра и являются его частью,Выполненные таким образом крышки припереключениях режима работы с магнетронного на инверсно-магнетронный всегда находятся под нулевым потенциалом, равным потенциалу катода, и препятствуют выходу заряженных частиц в осевом направлении, чтообеспечивает поддержание разряда как в магнетронном, так и в инверсно-магнетронном режимах,Кроме того, торцовые крышки выполняютроль экранов, препятствующих появлению фонового автоэлектронного тока с катода,35 40 45 50 11 а фиг, 1 схематически показан манометр, в котором торцовые крышки соединены с корпусом манометра; на фиг. 2 - манометр, в котором торцовые крышки являются продолжением корпуса манометра.Электродная система манометра (фиг. 1) содержит два цилиндрических электрода внешний полый цилиндр 1 и расположенный по его оси внутренний цилиндр 2 малого диаметра, Пространство между внешним и внутренним цилиндрами 1 и 2 закрыто двумя торцовыми крышками 3, которые соединены с металлическим корпусом 4 манометра.Электропитание манометра осуществляется через вводы на изоляторах 5. Внутренний цилиндр 2 малого диаметра может иметь два ввода для прогрева его прямым пропусканием тока.Электродная система манометра, представленного на фиг. 2, также имеет два цилиндрических электрода: внешний полый цилиндр 1 и внутренний цилиндр 2 малого диаметра. Пространство между цилиндрами 1 и 2 в этом случае закрыто крышками 3, которые являются частью корпуса 4. Изолятор о ввода внутреннего цилиндра располагается на одной из торцовых крышек 3, Для обеспечения прогрева внутреннего цилиндра 2 прямым пропусканием тока он может иметь второй ввод, который располагается на противоположной торцовой крышке 3.Электродная система манометров, представленных на фиг. 1 и 2, помещается в осевое магнитное поле Н, величина которого значительно превышает критическую напряженность.При работе манометра в магнетронном режиме напряжение в несколько киловольт подается на внешний цилиндр 1, и он является анодом; внутренний цилиндр 2, являющийся катодом, соединяется с усилителем тока и находится под нулевым потенциалом; торцовые крышки 3, связанные с корпусом 4, также находятся под нулевым потенциалом, что соответствует потенциалу катода.Под действием пересекающихся электрического и магнитного полей электроны в разрядном промежутке манометра двигаются по замкнутым циклоидам, причем движение по направлению к аноду, а следовательно, и попадание электронов на анод происходит только вследствие их столкновений с молекулами газа. Выходу электронов в осевом направлении препятствует тормозящее поле торцовых крышек 3, поэтому вероятность столкновений электронов с молекулами газа велика и в манометре возникает и поддерживается разряд до очень низких давлений, Заземленные торцовые крышки 3 предотвращают появление фонового автоэлектронного тока с катода, благодаря чему манометром можно измерять очень низкие давления до 10 в " - 10- мм рт. ст.Внутренний цилиндр 2, являющийся катодом, подвергается в процессе работы манометра ионной бомбардировке, в результате чего происходит его очистка.При работе манометра в инверсно-магнетронном режиме анодом является внутренний цилиндр 2 и на него подается высокое напряжение в несколько киловольт. Внешний цилиндр 1 является катодом и находится под нулевым потенциалом. Торцовые крышки 3 также имеют нулевой потенциал, равный потенциалу катода, создают тормозящее поле для выхода электронов в осевом направлении и препятствуют появлению автоэлектронной эмиссии с катода. В манометре возникает и существует разряд до очень низких давлений и им можно измерять давления до 10 -- 10 "мм рт. ст. Ионной бомбардировке и очистке в этом случае подвергается внешний цилиндр 1, являющийся катодом. Формула из о бр етени я Магнитный электроразрядный манометр, содержащий металлический корпус и электродную систему, включающую полый цилиндрический анод, соосный с ним стержневой цилиндрический катод и торцовые крышки, закрывающие полость разрядного промежутка, отличающийся тем, что, с целью обеспечения работы манометра как в магнетронном, так и в инверсно-магнетронном режимах и упрощения конструкции, в пем торцовые крышки соединены с корпусом манометра и являются его частью.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР417702, кл. б 011. 21/34, 1970.2, Лекк Дж. Измерение давления в вакуумных системах. М., 1966, с. 122.605137 г. г,2 Составитель О, Полев актор Т. Рыба каз 584/ Изд.404 Государственного комитета Со по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рауш