Радиоизотопные манометры

Рис. 6.8. Конденсаторный радиоизотопный манометр [90] (а) и градуировочная кривая конденсаторного манометра (б)

Глава 6 РАДИОИЗОТОПНЫЕ МАНОМЕТРЫ [c.136]

ТЕОРИЯ РАДИОИЗОТОПНОГО МАНОМЕТРА [c.136]

В радиоизотопных манометрах для ионизации газа используется сс-излучение некоторых видов радиоактивных изотопов. Начальная энергия а-частицы, образующейся в процессе распада [c.136]

Рис. 6. 2. Зависимость чувствительности радиоизотопного манометра от радиуса анода (а) и от длины анода (б)

Нижний предел измерения радиоизотопного манометра составляет 10"2 н10 мм рт. ст., а в случае применения в измерительной схеме электронного умножителя и специальной конструкции с уменьшенным фоновым током — 10 мм рт. ст. [83—88]. [c.143]

Верхний предел измерения радиоизотопного манометра ограничивается величиной начальной энергии а-частицы и объемной рекомбинацией положительных ионов с электронами в рабочем пространстве преобразователя. Начальная энергия а-частицы Е определяет полное число пар ионов которое может быть образовано такой а-частицей. В газе с энергией ионизации п, = Е [c.143]

В связи с тем что а-частицы в манометрическом преобразователе имеют различные энергию и длину траекторий, переход от линейной зависимости ионного тока от давления к насыщению должен происходить плавно. Однако фактически верхний предел измерения радиоизотопного манометра обнаруживается при давлении более низком по сравнению с условием (6. 13), что объясняется рекомбинацией ионов в объеме преобразователя. Вольт-амперные характеристики системы анод—коллектор, полученные экспериментально при различных давлениях, показывают, что с возрастанием давления анодное напряжение, соответствующее току насыщения, увеличивается вследствие наличия объемного заряда в рабочем пространстве преобразователя. Объемная рекомбинация ионов наступает тогда, когда длина свободного пробега иона становится меньше расстояния между анодом и коллектором. Для того чтобы собрать на коллектор возможно большее число ионов, увеличивают анодное напряжение, уменьшают объем ионизации и применяют многостержневой коллектор. Все эти изменения приводят к повышению верхнего предела измерения преобразователя лишь при соответствующем повышении нижнего предела измерения, так как при этом сильно возрастает отношение [c.143]

КОНСТРУКЦИИ РАДИОИЗОТОПНЫХ МАНОМЕТРОВ [c.144]

Для манометров, работающих в течение очень непродолжительного времени [86], можно в качестве радиоактивного вещества использовать полоний 210, у которого при высокой активности период полураспада Т = 138 дней. Полоний 210 так же, как и плутоний 239, требуется покрывать пленкой из нерадиоактивного вещества. Перспективным для применения в радиоизотопных манометрах является кюрий 243, у которого отсутствуют у-излу-чение, а период полураспада длится -100 лет. [c.145]

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ РАДИОИЗОТОПНЫХ МАНОМЕТРОВ К РАЗЛИЧНЫМ ГАЗАМ [c.146]

Относительная чувствительность радиоизотопного манометра по отношению к азоту [c.146]

Для предотвращения появления в умножителе значительных фотоэлектронных токов первый динод должен тщательно экранироваться от воздействия ультрафиолетового излучения катода, рентгеновского излучения анода манометрического преобразователя и а-излучения радиоактивного источника радиоизотопного манометра. Для ионизационного манометра с электронным умножителем в работе [100] были получены следующие значения постоянных, входящих в формулу (7. 2) [c.156]

Непосредственная градуировка приборов путем сравнения их показаний с показаниями образцового компрессионного манометра возможна при давлении свыше мм рт. ст. При давлении ниже 10 мм рт. ст. с этой целью обычно используется экстраполяция линейных градуировочных характеристик ионизационных манометров. Из-за откачивающего действия ионизационных манометров наиболее удобно применять в качестве эталонов открытые конструкции манометров. Радиоизотопный манометр практически не обладает откачивающим действием, но нижний предел измерения этого прибора пока составляет 10" мм рт. ст. [c.224]

Если давление столь велико, что полный пробег Я меньше размеров датчика, то а-частица прекратит ионизацию раньше, чем выйдет из датчика, и ионный ток перестанет зависеть от давления. Уменьшая размеры датчика, верхний предел радиоизотопного манометра можно довести до 200-1000 тор. [c.119]

Такой широкий диапазон, достигнутый с помощью одного радиоизотопного манометра, — большое достоинство. [c.119]

X а в к и н Л. П. Широкодиапазонный безопасный радиоизотопный манометр. Приборы и техника эксперимента , № 4, 177 [c.271]

Ионизационные манометры, к которым относятся электронные ионизационные манометры, магнитные электроразрядные манометры и радиоизотопные манометры, используются для измерения малых давлений в области высокого и сверхвысокого вакуума. Действие этих приборов основано на использовании ионизации газа. Электронный ионизационный манометр состоит из манометрического преобразователя (лампы типов ЛМ-2, ИМ-4, ИМ-7Л, ИМ-9, ИМ-11 и ИМ-12) и измерительного блока, обеспечивающего питание преобразователя и измерение необходимых параметров. Манометрический преобразователь в простейшем виде представляет собой трехэлектродную конструкцию, в которой анод, выполненный в виде редкой цилиндрической сетки и имеющий высокий потенциал (100—200 В), создает сильное ускоряющее поле для электронов, эмиттированных нагретым катодом. Электроны ионизируют молекулы разреженного газа, образующиеся иоиы собираются коллектором, расположенным за анодом и имеющим отрицательный потенциал (20—100 В). [c.175]

В зависимости от вида источника ионизации ионизационные манометры делятся на несколько типов термоэлектронные, магнитные и радиоизотопные манометры. В термоэлектронном манометре для ионизации газа используются электроны, эмитти-руемые накаленным катодом, а в магнитном манометре — холодным катодом. В радиоизотопном манометре применяется ионизация газа а-излучением радиоактивных изотопов. [c.84]

Рис. 6. 3. Зависимость чувствительности радиоизотопного манометра а — от площади источника а-частиц, т — onst б—от толщины слоя радиоактивного вещества, S = onst

Рис. 6. 4. Зависимость чувствительности радиоизотопного манометра с источником излучения, распределенным по поверхности анода а — от радиуса анода, т— onst б — от длины анода, т = onst

Чувствительность радиоизотопных манометров к различным газам исследована в работах [85, 89]. Значение чувствительности по воздуху преобразователя с дисковым источником [83], изображенным на рис. 6. 6, а при и = 70 в, а = 80 мм, Гд, = = 12,8 ммя радии — источнике а-излучения, составляло 1,17х X 10 а1мм рт. ст. Манометрический преобразователь с теми же потенциалами и размерами электродов с полонием 239, распределенным по поверхности анода (рис. 6. 6, б), имел чувствительность 1,62-10 а мм рт. ст. [85]. [c.146]

В радиоизотопных манометрах используется а-излу-ченне некоторых радиоактивных изотопов. Энергия а-частиц, образующихся при распаде, очень велика для радия-226 = 4,791 Мэв, поэтому движение ионизирующих а-частиц не зависит от коллекторного поля преобразователя. Из-за большого периода полураспада Т 7, =1590 лет) срок службы датчика неограничен. [c.118]

Нижний предел радиоизотопных манометров определяется малостью ионного тока (до 10 мка прн 10-3 тор) и фоновым током, не зависящим от давления. Происхождение фона связано с прямым попаданием заряженных частиц источника на коллектор и со вторичной эмиссией электронов с коллектора под дейсгви-ем этой бомбардировки. Поэтому применяется стержневой коллектор, экранированный торцовым экраном от источника. Обычно нижний предел радиоизотопных манометров порядка 10 3 тор, а со специальными измерительными схемами на фотоумножителях и уменьшенным фоном —до 10 тор. [c.118]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология