Электрические ионизационные манометры

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИОНИЗАЦИОННЫЕ МАНОМЕТРЫ [c.407]

В настоящее время также применяются в качестве стандартных приборов обратные ионизационные манометры без стеклянных корпусов, которые можно помещать прямо в исследуемую точку системы. При этом следует учитывать, что калибровка этих манометров отличается от калибровки стеклянных манометров и может зависеть от их непосредственного окружения. При работе стеклянные стенки ионного манометра приобретают потенциал, близкий к потенциалу катода, что сильно влияет на свободный пробег электрона. Разумеется, если сделать стеклянные стенки проводящими или ввести отдельную защитную сетку, окружающую электрод, то можно заметно изменить чувствительность манометра и регулировать влияние различных электрических наводок для обеспечения нормальной работы манометра [21, 113]. [c.270]

Электрические ионизационные манометры [c.407]

Для измерения давления инертных паров лучше всего пользоваться электрическими вакуумметрами непрерывного действия (табл. 21), в которых используется зависимость теплопроводности, трения или ионизации газов от давления. Следует, однако, учитывать, что выпускаемые приборы проградуированы по сухому воздуху, и градуировка для других газов и паров проводится обычно эмпирически, а не путем пересчета. При систематической работе с неиндифферентными газами необходимо регулярно проводить проверку градуировки прибора. Следует защищать измерительные приборы от попадания в них агрессивных паров путем установки охлаждающих ловушек. Необходимо также помнить, что ионизационный манометр действует как миниатюрный насос. Это происходит потому, что ионы, сильно ускоренные в поле высокого напряжения, при столкновении с электродами остаются на поверхности металла. Поэтому измерительные приборы должны соединяться с остальной вакуумной системой посредством коротких и широких трубок, так как в противном случае измеренное давление может оказаться заниженным. [c.80]

Давление в форвакуумной части вакуумной системы контролируется термопарным манометром, датчики 9 к 18 которого установлены на форвакуумном баллоне и патрубке форвакуумного насоса. Высокий вакуум в источнике ионов и камере анализатора контролируется магнитно-ионизационным манометром ( с пределами измерения Ы0 — ЫО" мм рт. ст.), датчики 3 и 22 которого могут поочередно включаться в электрическую схему манометра. [c.14]

При измерении давления ионизационными манометрами следует также учитывать ряд факторов, которые могут вызвать ошибки в измерении, значительно возрастающие по мере уменьшения измеряемого давления. Наиболее существенные погрешности может внести эффект химического и электрического поглощения газов стенками и электродами манометра. В результате этого эффекта манометр приобретает свойства миниатюрного сорбционного насоса, скорость откачки которого в начальный период работы в отдельных случаях может достигать нескольких литров в секунду. [c.148]

Основные проблемы в электрических схемах для ионизационных манометров возникают в связи со стабилизацией эмиссии [44] и усилением малых токов положительных ионов. Отдельные ионизационные лампы вследствие отравления катода или охлаждения газом могут требовать в течение короткого времени работы до пятикратного изменения мощности накала для получения заданной эмиссии. Для поддержания постоянства эмиссии ток накала управляется автоматическими устройствами. Для точного измерения положительных ионных токов предпочитают работать с большими токами эмиссии (от 5 до 20 ма) и измеряют ионный ток непосредственно хорошим микроамперметром на 200 мка. [c.134]

Для определения давления с помощью ионизационных манометров обычно измеряют ток положительных ионов при определенном токе эмиссии. Ионный ток очень сильно зависит от тока эмиссии. Поэтому ток эмиссии в манометре поддерживают постоянным с помощью схемы электронной стабилизации. В описываемом манометре (рис. ХП.21) необходимость стабилизации тока эмиссии отпадает, что значительно упрощает его электрическую схему. [c.408]

Металлостеклянные спаи. Спаи металла со стеклом широко использовались прежде, когда большинство вакуумных систем делалось из стекла. После того, как основным конструкционным материалом стал металл, использование металлостеклянных спаев значительно сократилось. В других областях применений их заменили металлокерамические спаи, обладающие большей механической прочностью, а также лучшей электрической, термической и химической стабильностью. В настоящее время использование металлостеклянных спаев ограничено в основном ионизационными манометрами и окнами в прогреваемых металлических системах. [c.261]

Ионизационные манометры. Если в разреженном газе создать поток электронов, то произойдет ионизация газа, и между двумя электродами, к которым подведено электрическое напряжение, возникнет ионный ток. Сила ионного тока при прочих равных условиях пропорциональна плотности газа, а, следовательно, при определенной температуре пропорциональна его давлению. Так как вероятность ионизации молекулы газа мало зависит от скорости ее теплового движения, более правильно считать, что манометр измеряет не давление, а концентрацию внутри прибора. [c.535]

Ионизационные манометры. Существуют ионизационные манометры с горячим или холодным катодом, а также с новым типом катода — а-радиоактивным источником. Эти манометры требуют калибровки тем газом, для измерения давления которого они предназначаются. Пределы измерения давлений ионизационными манометрами [47, 48] составляют примерно от 0,00001 до 10 ц для манометра с горячим катодом, от 0,01 до 50 а для манометра с холодным катодом (ионизационный манометр Филлипса [49]) и от 1 о. до 1 атм для так называемого альфатрона [50]. Ионизационный манометр по существу представляет собой трехэлектродную радиолампу баллон ее соединен трубкой с сосудом, давление в котором подлежит измерению. Применение ионизационного манометра встречает ряд специфических трудностей, и был предложен ряд мер для их устранения. Если ионизационный манометр использовать в комбинации с нуль-инструментом, то большинство из этих трудностей удается устранить, так как с внешней стороны нулевого манометра можно применить соответствующий инертный газ, который не будет отравлять катод ионизационного манометра. Вспомогательный электрический прибор (источник питания и измеритель ионного тока) должен быть тщательно сконструирован. [c.372]

Хроматограф состоит из последовательно соединенных осушительной системы, пиролитической ячейки 4, вмонтированной в корпус термостата хроматографа, испарительной камеры ввода пробы 5. хроматографической колонки 6, установленной в термостате, детектора 7. Детектирующее устройство работает по принципу ионизации органических молекул в водородном пламени и носит название пламенно-ионизационного детектора (ПИД). Пламя создается при равномерном горении смеси водорода и воздуха, подаваемой из баллонов 2 и 3 форсунке в требуемом соотношении, которое регулируется расходомерами по показаниям манометров. Водородно-воздушная смесь поджигается высокочастотным электрическим разрядом. [c.249]

Из многочисленных способов измерения давления, основанных на ионизации, чувствительность которых достигает 10 мм рт. ст., для химической лаборатории пригоден, пожалуй, только альфатрон (ионизационная камера с а-излучателем), имеющий линейную область измерения 10 —100 мм рт. ст. [137], которая, правда, зависит от вида газа. Следует упомянуть также разрядный манометр Пеннинга [138], который позволяет измерять давления в области 10 —10 мм рт. ст., и простой газовый разряд в сосуде, снабженном двумя вплавленными электродами. Поскольку разряд сильно зависит не только от давления, но и от состава газа и условий электрического возбуждения, этот способ допускает только приблизительную оценку давления . Флуоресценция стекла прекращается при давлениях в интервале 10 —10 мм рт. ст. Небольшая Н-образная раз- [c.420]

Схема стабилизации эмиссии получается значительно проще и экономичцее, если вместо манометра триодного типа использовать тетродный манометр, установив между катодом и анодной сеткой еще одну дополнительную управляющую сетку Щ. 571. Катод тетродного манометра работает в режиме пространственного заряда, т. е. с запасом эмиссии. Стабилизация тока эмиссии осуществляется введением отрицательной обратной связи между электронным током анодной сетки и напряжением на управляющей сетке. Степень стабилизации зависит от крутизны сеточной характеристики триод-ной части манометра и сопротивления обратной связи, которое одновременно задает отрицательное смещение на коллектор. Предложенный принцип стабилизации тока эмиссии может быть использован в ионизационных манометрах, предназначенных для измерения как высокого, так и сверхвысокого вакуума. Дополнительная сетка может быть использована та кже для получения пульсирующего тока в цепи коллектора ионов. Это дает возможность применять усилители переменного тока, что в значительной мере упрощает электрическую схему вакуумметра. [c.140]

Такой источник ионизации пе требует электрического питания и очень стабилен без помощи каких-либо электронных схем. Манометр состоит из простой ионизационной камеры с хорошо изолированной коллекторной пластиной и радиоактивного источника. Манометр требует очень большого усиления постоянного тока. Нижним пределом измеряемого этим манометром давления является в настоящее время давление около 10" мм Hg при этом давлении величина ионного тока на коллектор становится соизмеримой с сеточным током ламны первого каскада усилителя. Градуировка манометра линейна в пределах от 1 [c.146]

Одной из главных частей установки является рабочий манометр 2 (рис. б), требования к которому упомянуты в 4. Известно, что механические, иапример мембранные, манометры малочувствительны, а компрессионные и вязкостные — непригодны для непрерывных отсчетов. Сложная конструкция радиометров не выдерживает прогрева и не. .обеспечивает регистрацию быстрых изменений давления. С другой стороны, работа вакуумметров с мгновенным отсчетом показаний (ионизационного, магнитного, альфатрона) связана с наличием разряда и с электрическим поглошением газа [Л. 77]. С учетом этого для объемных кинетических измерений предложен специальный тепловой манометр сопротивления [Л. 74], который в отличие от обычных приборов этого типа [Л. 78] безынерционен, высокочувствителен и стабилен. [c.37]

Следует отметить, что приборы для детектирования (например, ионизационные манометры и масс-спектрометры) всегда отделены от реакционной ячейки системой трубок, В результате изменение давления в камере детектора запаздывает по сравнению с изменением давления в реакционной ячейке. Ошибка, вызванная таким запаздыванием, тем больше, чем выше скорость нагревания, а время запаздывания тем меньше, чем больше диаметр и чем меньше длина соединительных трубок. Кроме того, ошибки, обусловленные запаздыванием, вводятся электрической схемой, служащей для записи сигнала детектора (усилитель, осциллоскопы, самописцы и т. д.), В дальнейшем мы будем предполагать, что соединительные трубки и электрическое оборудование сконструированы таким образом, чтобы сделать сумму всех времен запаздывания незначительной по сравнению со шкалой времени опыта. На практике выполнить это условие довольно сложно если продукты десорбции сильно взаимодействуют со стенками (как. например, вода со стеклянными стенками прибора), то в обычной флеш-десорб-ционной системе неизбежно будут наблюдаться большие времена запаздывания. [c.222]

Имеется два основных типа манометров, в принципе пригодных для применения их в качестве детекторов во флеш-десорбционной спектроскопии, а именно магпетронный манометр и несколько видоизмененный манометр Байярда — Альперта. Магнетронный манометр, разработанный Редхедом [43], представляет собой ионизационный манометр с холодным катодом, магнитным полем и радиальным электрическим полем он пригоден для измерения давлений в диапазоне 10 — 10 мм рт. ст. Показано [43, 66], что [c.232]

В практике автора вошло в обычай проводить высоковакуумные измерения по ионизацпонномз манометру и, применяя типовые измерительные приборы к ним, оценивать давление в единицах ионного тока (например 0,5 мка). Автор и его сотрудники всегда сознавали условность такого определения, но постепенно пришли к убеждению, что ионный ток является лучшей характеристикой состояния разреженного газа в циклотроне, чем давление. Электрический пробой, образование плазмы, рассеивание ионных пучков — все эти процессы не зависят от температуры, но зависят от рода газа. Оказалось, что все ионизационные процессы, с которыми приходится иметь дело, в значительной степени сходны с процессами в ионизацпонном пли магнитно-ионизационном манометрах, и ионный ток этих манометров является хорошим показателем состояния вакуума даже при меняющемся составе газа. Манометр, который действительно измеряет давление, был бы в этих случаях менее пригоден. [c.150]

При измерении давления смеси газов с большим содержанием гелия необходимо помнить, что для чистого гелия ионизационные манометры занижают показания примерно в 5 раз, а теплоэ.пскт-рический манометр завышает показания примерно на 30%. В ионизационном манометре этот эффект объясняется малыми размерами и большим потенциалом ионизации атомов гелия. В теило-электрическом манометре этот эффект обусловлен меньшей массой атомов гелия и соответственно большей скоростью, а следовательно, и большей теплопроводностью гелия. Практически для измерения давления следует применять компрессионный манометр Мак Леода. [c.236]

В качестве ионизационного манометра можно применять трехэлектродную электронную лампу. Две схемы включения можно сохранить и здесь, либо пользуясь при высоком положительном потенциале на сетке в качестве отрицательно заряженного коллектора тем электродом лампы, который при обычном её использовании служит анодом, либо применяя в качестве коллектора отрицательно заряженную сетку. В последнем случае отрицательный потенциал сбтки. приходится выбирать небольшой (порядка 1—2V), чтобы не запереть целиком весь ток на анод. Поэтому этот способ включения даёт меньшую чувствительность. Неудобство манометра с положительно заряженной сеткой заключается Б том, что при этой схеме в проводах, соединённых с анодом и сеткой, иногда возникают электрические колебания, генерируемые за счёт торможения электронов в задерживающем поле при их колебательном движении около положительно заряженной сетки. Благодаря этим колебаниям, сопровождаемым колебаниями потенциала на аноде, приборы постоянного тока регистрируют электронный ток от катода на анод, несмотря на то, что они в то же время показывают на аноде отрицательный потенциал. Электронный ток на коллектор перекрывает ожидаемый ионный ток и не даёт возможности измерять последний. [c.57]

Ионно-распылительные насосы. Ионно-распылительные насосы берут начало от ионизационных манометров Пеннинга. Их функциональными элементами являются ячейки с цилиндрическим анодом, заключенным между двумя катодами (рис. 30). Эта система помещена в магнитное поле. Катоды имеют постоянный отрицательный потенциал относительно анода в несколько киловольт. Электроны, эмиттированные с поверхности катода, ускоряются электрическим полем в направлении к аноду. Магнитное поле сообщает электрону радиальную компоненту скорости и заставляет электроны двигаться по спиральным траекториям. Из-за большой длины свободного пробега электронов эффективность ионизации высока и позволяет поддерживать газовый разряд вплоть до давлений ультра-пысоковакуумного диапазона. Положительно заряженные ионы газа устремляются к катоду, где некоторая часть из них захватывается поверхностью. Поскольку ионы падают с энергиями до нескольких кэВ, они вызывают также и распыление материала катода. Распыляемый металл распространяется внутри ячейки и конденсируется на всех ее поверхностях, включая катоды. Таким образом откачка идет одновременно как за счет химического захвата молекул остаточных газов, так и за счет процессов, обусловленных наличием электрических полей. При этом хемисорбционнын захват имеет место преимущественно на внутренних поверхностях цилиндрического анода, а электронная откачка в основном происходит на катодах Используя для исследования радиоактивный криптон, Лаферти и Вандерслайс [147] показали, что геттерирование ионов происходит главным образом на периферии катода, расположенной против анодных стенок, тогда как середина катода служит источником распыляемого металла. Такая неравномерность существенна для функционирования ионного распылительного насоса, поскольку при однородном распределении ионного тока процесс непрерывного замуровывания частиц инертного газа был бы невозможен. Производительность простой разрядной ячейки Пен нинга слишком мала для откачки реальных вакуумных систем. Сущест венным шагом вперед явился ионно-распылительный насос Холла, имеющий значительно большую быстроту откачки [148]. Это достигается использованием многоячеечного анода, расположенного между двумя катодными платами (рис. 31). Эффективность многоячеечной структуры обусловлена тем фактом, что максимальный заряд, заключенный в полом [c.215]

Ионизационные манометры сами действуют как насосы или источники остаточных газов. Их откачивающее действие обусловлено электрическим механизмом откачки, обсуждавшимся в разд. 2Д, 2). Эффект значительно сильнее для манометров с ненакаливаемымн катодами. Обезгаживанте электродов лампы производится обычно при включении манометра. Кроме катода, пропусканием сквозного тока в течение нескольких минут прогревается и сетка. Мощность, выделяемая при этой операции, достаточно высока для нагрева и частичного обезгаживания колбы лампы. Однако этот прогрев не снижает скорости газовыделения настолько, чтобы манометром можно было бы пользоваться в сверхвысоком вакууме. Выделение газа в чистой, но непрогретой соединительной трубке манометра может по.ме-шать измерению вакуума выше 10 мм рт. ст. [360]. Такие же трудности возникают, если на соединительную трубку датчика попадают пары масла из насоса (361]. Для сведения разницы в давлениях внутри лампы и в вакуумной системе к минимуму нужно использовать соединительные трубки с высокой пропускной способностью [362]. Для давлений вплоть до 10 мм рт. ст. адекватным считается параметр в 20 мм, тогда как для более глубокого вакуума рекомендуются трубки = 25 мм. [c.331]

Кроме своей способности показывать абсолютное давление, манометр Кнудсена имеет то преимущество, что он не требует никакого дорогостоящего вспомогательного электрического оборудования, которое необходимо при использовании ионизационных манометров. Необходимость устраивать подвес из крутильных нитей для подвижного листка манометра не создает каких-либо особых трудностей по своему устройству такие подвесы вполне подобны подвесам чувствительных гальванометров. [c.375]

В колбу из стекла пирекс 1, помещенную в термостат < , вносят 127 мл серной кислоты и при энергичном перемешивании добавляют раствор 2,36 г меченой муравьиной кислоты и 11 мл предварительно охлажденной серной кислоты, чтобы избежать подъема температуры реакционной смеси выше температуры термостата. Выделяющуюся СО пропускают через ловушку 4 со смесью аска-рита и драйерита и далее через медный теплообменник 5 для установления теплового равновесия с окружающей средой. Давление газа контролируют с помощью ртутного манометра 7. Как только СО попадает в ионизационную камеру из нержавеющей стали 8, начинают регистрацию активности. Измерение ионизационного тока, соответствующего удельной активности и обусловленного изотопным эффектом, производят по падению напряжения на высокоомном сопротивлении известной величины (10 ом) и записывают с помощью самописца в виде плавной кривой милливольты — минуты. Для каждой точки этой кривой берут соответствующее показание в милливольтах и к нему прибавляют соответствующее показание потенциометра, компенсирующего большую часть напряжения в электрической цепи. Получают значения удельной объемной активности за время /, выраженные в милливольтах. Эти [c.656]