Магниторазрядный манометр

ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(45) Дата опубликования описа 011 21 ГаауМррственнын комнтетСовета Инннатров СССаоо делам нзебретеннйн аткрвпнй летень Ае 4н я 18.12.78 УДК 531.7872) Автор изобретен Пакупвн иэический научно-исследователь:кий фггститут ,ГНИТОРАЗРЯДНЫЙ МАНОМЕТ стенок разр Изобретение относится к области измере. ния вакуума.Измерение высокого и сверхвысокоговакуума магпиторвзрядными манометрами основано на пропорциональности тока разряда в скрещенных электрическом и магнит. ном полях давлению в разрядной камере.Известны магниторазрядные манометры, электродная часть которых содержит осесимметричные катод и анод, расположенные во внутренней полости цилиндрического магнита, -создающего осевое магнитное по. ле. В манометре магнетронного типа анод представляет собой открытый по торцам цилиндр. Катод выполнен в виде двух дисков, соединенных между собой стержнем, расположенным на оси анода. В манометре инверсно-магнетронного типа катод представляет собой цилиндр с закрытыми торцами, через центральные отверстия в которых проходит стержневой анод,Общим признаком для известных манометров служит наличие плоских катодов, закрывающих разрядную камеру с торцов, и цилиндрического магнита, создающего продольное магнитное поле, причем этот магнит может служить однои из ядной камерыНаиболее близким по технической сущности к изобретению является магниторазрядный манометр, содержащий цилиндричес.кие анод, катод н магнитную систему, размещенный в цилиидрическом аноде катодв виде двух экранированных коллекторныхдисков, связанных тонкой проволочкой. Наанод надет магнит, создающий осевое магнитное поле Я,1 в Недостатком известного манометра является большая погрешность измерений,обусловленная малой проводимостью каналов, соединяющих разрядную камеру манометра с откачиваемым объемом, в которомизмеряют вакуум. Выполнить эти отверстиябольшего размера невозможно, ие нарушив условия существования разряда, поддержания определенного значения тока и.его линейной зависимости от давления. Другим недостатком известного манометра является сложность его конструкции.Целью изобретения является повышениеточности измерения и упрощение конструкции,Формула изобретения Это достигается тем, что в предлагаемом магниторазрядном манометре, содержащем манитную систему и коаксиально расположенные анод и катод, магнитная система выполнена в виде набора плоских магнитов, разделенных между собой шайбами нэ магннтомягкого материала и обращенных одноименными полюсами друг к другу, при этом магнитная система примыкает к цилиндрическому катоду с противоположной оа иода сторон ы.В таком магииторазрядном манометре при размещении анода снаружи катода анод выполняется сетчатым.При размещении анода внутри катода анод выполняется стержневым. Кроме того, в таком магниторазрядном манометре цилиндрический катод может быть закрыт с торца крышкой. В этом случае он будет служить границей вакуум - атмосфера.На фиг. 1 изображена схема предложенного манометра-нормального типа; на фиг. 2- то же, обращенного (инверсного) типа,Манометр состоит из цилиндрического катода 1, выполненного в виде стакана, края, которого вварены в несущий флаиец 2. К катоду со стороны атмосферы- примыкают кольцевые магниты 3, обращенные одноименными полюсами друг к другу. Вместе с разделяющими их цайбами 4 из магннто-мяг. кого материала, например сплава Армко, они образуют магнитную систему манометра. Со стороны вакуума, т.е. противоположной магнитной системе, соосно с катодом 1 укреплен анод 5. Если магниты 3 расположе. ны внутри катода 1, то анод 5 выполняют в виде сетки (фиг. 1), а если магниты 3 охватывают катод 1 снаружи, то анод 5 выполнен в виде стержня, проходящего по оси катода 1 (фиг. 2).Манометр работает следующим образом. При подаче на катод 1 и анод 5 вцсокого напряжения в несколько киловольт между ними возникает электрический разряд, ток которого служит мерой давления, При низких давлениях разряд локализуется в узких кольцевых слоях, нрилегающих к аноду 5 в плоскости магнитов 3. Электроны, осциллирующие вдоль силовых ливий магнитного поля (они показаны на рисунках кривыми линиями) и дрейфующие вокруг оси, двигаются к аноду 5 лишь в результате редких ионизирующих столкновений с молекулами газа. Образовавшиеся положительные ионы ускоряются к катоду 1. Электроны, потерявшие часть своей энергии иа ионизацию, начинают двигаться но новым орбитам, пока не попадают на анод 5. При низком давлении пространственный заряд имеет отрицд. 5 1 О 15 20 25 ЗО тельный знак, столкновения редки, и разрядный ток мал. С увеличением давления электронный разряд переходит в обычный тлеющий с характерными для него приэлектродными частями и малым сопротивлением разрядного промежутка,Предложенный манометр имеет периодическую структуру: его ячейка образована двумя магнитами 3, и на длине каждой ячейки магнитное поле дважды меняет знак. Число ячеек неограниченно, так как их работа не зависит друг от друга. Манометр можно отнести к манометрам открытого типа; сетчатый анод 5, окружающий катод 1 на фиг. 1, практически не создает сопротивления газовому потоку, а с другой стороны, не ухудшает характеристики разряда между катодами 1 и анодом 5. Отсутствие, торца в катоде 1 на фиг. 2 также сильно уменьшает сопротивление газовому потоку из откачиваемого объема в разрядную камеру по сравнению с известным манометром, Конструктивно манометр в обоих вариантах выполнен так, что .магниты 3 находятся в атмосфере и при прогреве камеры могут быть легко удалены беэ нарушения вакуума.Манометр имеет линейную характеристику в рабочем диапазоне О - О тор. 1. Магниторазряднцй манометр, содержащий магнитную систему и коаксиально расположенные анод и катод, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения конструкции, в нем магнитная система выполнена в виде набора плоских магнитов, разделенных между собой шайбами из магнитомягкого материала и обращенных одноименными полюсами друг к другу, при этом магнитная система примыкает к цилиндрическому катоду с противоположной от анода стороны,2, Манометр по и. 1, отличающийся тем, что в нем анод, размещенный снаружи катода, выполнен сетчатым.3. Манометр ио и. 1, отличающийся тем, что в нем анод, размещенный внутри катода, выполнен стержневым.4. Манометр ио п. 1, отличающийся тем, что ь нем катод закрыт с торца крышкой.Источники информации, принятые во вни. мание ири экспертизе: 1. Лекк Дж, Измерение давления в вакуумных системах. М., 1966, с, 122. 2. Авторское свидетельство СССР52113, кл. б 01 1. 21/34. 960.,.Н 1 ИПИ ГосудноЗОЗ 5,Филиал 11 П Составитель О. 1 олевТекред О. ЛугонаиТираж 1070арственного комитета Совета Мделам изобретений и цкрьлМосква, Ж.35, Раугиская иао.,1 Патеитз, г. Ужгород, ул. орректор Е. Паодпнсноеистров СССР4/5 ектная, 4