Спектрометр ионов

О П И С А Н И Е ) 45126ИЗОБРЕТЕ Н И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик1) Зависимое от авт. свпдс(сльства 51) М, Кл. Н 051 3,00 2)2) Заявлено 08.06.72 21) 1794085, 26 присос,ш З ( 5 (5 Кп(сх Государственньй комитет Совета Министров СССР(п(5 Ол(;(с; Н(я 00 06 75) п 6)( ов 2) Автор изобретен еу 71) Заяв 5 псль дового Красно(о Знамени авиационный институт анскии орде СПЕКТРОМЕТР ИОНО Изобретение отно мерения копцс)прац тей атмосферных и менение в медиципе, гии, при изучении ф мосферы, в система. духа с искусственно областях науки и и сится к п 1)иоо ип и спектра онов и може курортологии изичсских пар х кондиционир й ионизацисй ародного хозя ам для пз- подвижпосна)5 тп прим етеоролоамс(ров атовапи 5 Вози Б др(пх С(ва. Известны спектрометры ионов, работающие на принципе измерения заряда па собирающем электроде аспирационной понпзационной камеры.Однако в известных спектрометрах выходной сигнал представляет собой пилообразное напряжение, поэтому нельзя Быполнтпь непосредственный отсчет показаний прибора, Поскольку в спектромстрах используют усилигели постоянного тока, то нс удастся избавиться от дрейфа нулевой линии отсчета во времени. В процессе измерен)ш прпходгпся периодически проверять нуль прибора и корректировать его,Кроме того, поскольку собирающий элскт. род аспирационной камеры для разряда камеры периодически дол)кен заземляться, то возникает проблема избавления бросков напряжения, возникающих па собирающем электроде при размыкании заземляющего усгройства за счет контактной разности потснцпалов на пс)5, -)(о ус.)ожн 5(с отсчет показаний ;(рпоорахудшие (о шость измеренш 5,Цсать(о пзобрсСш 5 я является повышениебыс 5 родспствия и (о(нос)п изхтсрений.Д;)5 э)о(о спек;ромстр снабжен пороговымус)ропе(вом с да шком врсмспи измерения, пмс(ощпм два выхода, да )ком Брсмшш засмлшшого состояшгя и пн(сгратором с перекл(о (а)слом интегр;(рующих каналов на входе, прп (см пороговое ус)ропство и интегра(ор прп осдпнсны свонмп входами к выходу усп;тпс;)5(, выход И 5С(ра гора соединен с Бхо" дом рсгпс граора, выходы датчика Бремени из)(ерсния присосд 5 шс)(ы соответственно к каналу управлснп 5 Нор(к,почаСлсъ 5 ш 5 сриру(ощп к;)палов и к Б. Оду д,(г шка Брсмаш зазсх(г)енного сос)о 5(пп 5), а выход датчшса времшп зазсг)сппого сос)05 п 5 ия присоединен к кана)ту, упраБл 55 ющсму зазс)5;т 5 ощпх ус)рои О сБО).Пзобрс(сппс пояснсно чертежами.1-1 а фиг. 1 привода а блок-схема спектромстра; на фпг. 2 - 1(пкг)ограмзты процесса измсрашя.пскгромстр ионов содерж 5 п Бысоковолыныи элок(род ас)шрацпонноп понпзацпонной камеры 1, сосдпншшьш через переключатель напр 5 тжсгп 55 2 с пс(очнпкох питания 3 камеры, собирающий электрод камеры 1, сосдиЗд нснный с входом уш 5 лптсля 4, в качестве ко 4 э 21тоэОГО /сОжст Оыть испол ьзо/)яц силитсль постояццого тока с динамическим коцлецсдтором. Собирающий электрол соелиг/сп с устройством 5, заземляющим вхоЛ. )Стро//с/ю 5 представляет собой транзисторный ключ, цагруженньш ца реле с замыкякнцим ешпяетц), ИмсющИМ В раЗОМКцутос/ СОС05 пи// Сццрц/Б. лспис утсчки оИоситсэ 1 ИО кцр//уса прибора ц МЕНЕЕ 10" СМ. ВЫХОД уСИЛИтвля 4 Ссод///Сц Входом порогового устройспа Г, которым мцэкст быль триггер 111//цпа с эмит/ср/ым ццвторителсм ца входе, и с вхолс)э/ псрсключатсля 7 иптсгрирующих каналов, В еачсствс которы.; может быль примсцсп тр ггср, идпримср ца элс/стромаИи И/х рслс /лп пд транзисторах с рслсйцой цагрзе.Выход порогового усро//ст 32 6 сос/пшн с Входом датчика Брсмсцц /змсрсц//5 8, Вход которого сосдицсц с Бхолцм дяг/цед Врсчсци зазсчлепия с) и счспыч вэц)дцч цсрселюч пс- ЛЯ 7, пэслста/)л 51101 цич собо/ 1 ИРЯ/3,75/юц/й ес)- пал. Выход датчика врсмсцц здзсмлсция 9 соединен с базой ключа, Входя/цсго Б зазсмляющсс устройство 5, а псрсключатсль 7 связаи с пгпегратором 10 с;/вум кацаламц иц с Гэ)э 0 Б 2 ц и Я .Выходы /ппегратора 10 сосд/шспы с шдика/Ором 11, папримср сц сгрслочцым прибором.Спсктрометр работает слсдукнцим Образом.После /цслючсция прибора в ссть ппаци иа высоковольтном электроле аспирациоциой иоцизациоппой камеры 1 цсрсключатслсм цацэ 5 жспц 51 2 мсГ 2 павли 1 аю/ зддапццс цапэ 51 жс- цис пипац/5, подаваемое от цстсгшиед пита- ПИЯ 3 КаМСРЬ, т. С. ЗалаОт 1/РСДС,с ЦУ/С ИЗМС- э 51 сэУ 10 полВижцость иоцОВ.Если вход прибора ис зазсмлсп, а продувка воздуха чсрсз камсру 1 цс включсца, о сиГнал ца Входс усили 1 сл 51Лолжсц Йыт раВсц пулю. Олпдео, кае /з 1 сс 1 ИО, цуг/ 1 сс врсчя дрс/)уст.Если ьч лючспа продувка )с)здухя, 2 зясч сиимаю зазс/ление Входа прибора, тц цд сцОирающсм электроде асццрацисцццй ццц/,)аццоццой камеры 1 (соотвссВепиц цд )холс усилителя ) начнет 1)ас)п пцгспциал за счс ОСЕдаНИя ПОПОВ ца СОбцряюццй ЭЛСЕтрсьс ЛС)СТВ/с) ЭЛС.Е 1 РЦ/СС/,Гц /1)5151,,)асоп измсисцця пд//ряжсппя спп/яла, сцц/ас 1 э/с) с усилитс,751 1 сн /сы Вас 1 с 5 /Б/рс 1 жс- ццсму (1)Сгдс с - цсСцциал цд собирающем эгСеродс в вольтах,и - КОЦЦСНтРаЦИЯ ИОНОВ В ИОЦ)сС/1",с - заряд иона, равцьш 1,6 10 -к,1 - время иакоплсция в сскунда.с,С - общая входная емкость спектрометра в фарадах,1 о -- расход воздуха через камеру вс э з 1 с с к/цл "/ 1 Л.- с/Г/105 1) Г) /ццц/ пц 7;// 1/Сц .1 ) /.12 паклоца ери Всй рцс га /Отс цш;,12. 1.ели задать еяецс-тц цацряжсппс порцгя Отсчста су ЕОТОЭС);32 ВСДО.1 ООГ/ьп/ СЪ/МДЭЦО/О Ц 2 ЦР 51- 1 ) ЖС ПИ 51 15/ОЭОСс) И ЦП Р 515 КС ЦИ 51. П 5/БИ 1)п/С ГОСЯ3 Рсз) .111 Я тс Л ) с 1/ 2 111 Т/5,)1ж //ц Й,7 с 1 УС 1 РДЦЦ/ 1 Г/3/5 ЦЦС Э/ /Х / ЕЛ //1/И. 11 с/ ЦЕс 1 - :5 Я 1 1 1 1 5 1 1)Й О Р с 1 .Ус//Г/сцц/// СиИд,/ /с,. : ",) ц с/у а сг па Вхцл //цроц 50ст)ц/с/яи пд цлпиЕД 1/Г 13 1//1С/Э с/7 )с/Хс)Е 10,1/ Ец СИГИ с 1 Л С Н 30рд ВИЫ)1 С, С)200120 /ЦЭЦГО 1 ОС УСТРОЦС/ВЦ Ц ВЫДЯС:1 ЦЛС).житс.,ц/,й импульс /д /хс)л ля,цед рсмсцц/.Ээс)сп/5 8., д/1//с Брс)И/3 цз)/сэсци 51 8ц с 1 ЧИТ ц / с./с. Г 15)СЧ.ц 11 / С.1. 1 11, ,ц ) . 110 ОЕОИ- с/япи ./с 1 дс/ЦЦО/Ц 15)С/с/ц ,5)/ССЦ//51 ЛЯГс///С 5).)3//1 /ЗЭ/С),НЦ 53 8 /ь/ЛДС Г И)1:/т//С Пс ВХОЛ 1/с ЭСЕ 1/Сс/с 1 1.,51 /, ЕЦ / ЦР/// Зс Э/СЦ/ Г Ея па 1 Ип 30 тсгрдтцрд 0 /с)1. фиг. 2,с,. цднцврсмспццдатчик 8 запусИт датчик ВСмс и зазсчлсци 51 9 / сэ/. фи/. , 5 ) . ец / ОРы// /сс,5 за:5 смЛ 51 Оп,С. С" ЭО//С /1 Ц,) ./с/:50 ,Ц / СЦЙИЭ 2/ОЩ/111 ЭЛ С Е 1 ЭН Е с/ Э С р Ы3О р ц С / / С П С Г ц 3 251 Л.с 55 1100/СО,1/ Е ПС) ВЫИ Ес/цс 351 13/31 сГр с / Ора 10 Пс1)01 С,1 Яг/0511)Ы:СЦ;/с/ ЧС/Г 31/ .Л 511 с/ 1)ХОЛ 1- Сгрд/ рд 10, )ц пд Выхцдс и/псграорд 10 и 1/2 /1,11/кс/ ОЭ105113113 051 СИ 1/яг/ 11 ЭО//Ор//ИО -с/,1 ЬЫ 31 / с/Г .1 Сс , с 1 Ц с) 1 Г Г 1 О 1 с) Е ) 1 15 / Р 0 С Т 2 10 )хцДццгц счпЯлс /с:. фиг. ),).1ц Сг/ с ц / Э с ц/ е /:1 с / 1/1 ц)/ Э/ си И 3 с 3:3 С ч .Г/ЦИ 51 ) ЦЯ.с/цпц Ц// .)33,1/3 Вс 13/1 СТЭОЦС /ВО,) .С СДЦПЦ; О; ,МЛЦ СНИРД/О/ЦИИ ЭЛС-РО 1 Е/ /)Ы11 П/ ///с051 СЛ.1 /и", Ц 5)/С 4 с цис, В 300 /ц ец / црн ц ц//.,ц с Ор 1 1С 1,: ./с рЕ с 1., О/.с /я//ц 5/ /)С,/ Ы.П/С О ИЗ 1.-ц и1;,1//:/( Бсч В //ц эсрс/1;1 е /1/сц -/) с ЦШ". / / 15 И 5 /с//,7 с/Ь, 7Ц 5 Ц Ц /51 Ц Ч/Г .)О Вдел, / и/В 1 /:с я1/1/:/,:/ О)цц/с).1/1/ и1 ./ с : / 1 ) с / ц /)/) / ц ц,1е сц )БЬ,12.1цо/ с . Е с/ 1//1, 1) 0/ОЭ/ИОИ 2 1 ЬИО.сц 1/СЛд //с/ /с /ОБО/ Ер/1/сц.11 рси)И 1 с /1 с/ 1/слг/ц)/сс//пцГО сцс/с/рсмгрдс О сг О 51 т 15 с;1 с т ч кн с1.С:се / )ц)10 Р лдс/ пс/ цп.1/ ед ОРО;1 эслБс 1 э 31- сЛ, /;б яц Г/1///)/ц ццфорЧдцц;ц Б ВПЛС, ИС /эсйУюпч Дсл/нсйщсй ОО)аоогеи /в ц)Бсс 11 ых с/и )/стэ ах еэ 1 ыс аео:Г/)/И 51:/23/. Г)Г) сьВдОг, д,с/ сэ/ 1/ь//цсл 53101 Гол цсе 11/д еэиБых).При рдоотс ца сцскгро Огре пс .рсбустсяпсрцоличсскц устанавливать иуль ц слслить за /змспсц/151/1 Вь/сОСОБ /с 3 цэ 5/жсц/51 ИР 101.65 СОСЛИЦСЦЦЦ ЗС./Лп Цс 1 1 ХОЛСН451216 Фиг 7 Регулировкой времени заземленного состояния спскгрометра можно реулироваь время храпения информации ца индикаторе, что создаст удобства цри визуальном сцятии данных с сцсктромс) ра. 11 р с д ) (. т и 3 О б 1) (. т (. ц и 5 Спек)ромстр попов, содержащий асцпраГ,цоццуо цоциза 1(цоццую камеру, регулируемый источник питания камеры, усилитель, устройство, заз(мл 1 ощсе вход спектрометра, с каналом, управля)оцим его работой, и регистратор, о гл и а ющийся тем, То, с целью цовцец 5 бысродсйствия и точности измерсция, оц снабжен пороговым устройством с датчи о) врсГС ци измерения, имеющим два выхода, датч 11 ком времени заземленного состояцп ц иц)егратором с переключателем ин тсгрирующих каналов ца входе, причем пороговое устройство и интегратор присоединены СВОЦМЦ ВХОД 1)ГИ К ВЫХОДУ 1(11(ГГГСЛ 51, ВГХОД ГцтсграОра сосдццец с входом репстратора.1 ыходГ, да т пка времени изм(рсцц црисос О дццсцы соотвс;ственцо и каналу управления1 с)склОГатсг 1(. пятерпрОццх капСон и и входу датчика времени заземленного состояния, а выход датика времени заземленного состояния присоединен к каналу, управляю ц(с)1 м з 13(мл 51 Оц(11) ст 1)ОсВО).11 зл. Х. 52 ;р; кк82л;рствсииоо коитст Соката Миииспо Лесич и оорстеи и открытиймосква, Ж.Зк Расиски иаб., л 4 В