DE1002968B - Glimmentladungsgeraet zum Messen niedriger Gasdruecke - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Glimmentladungsgerät zum Messen niedriger Gasdrücke in einem mit diesem Gerät verbundenen Raum, wobei die Glimmentladungsstrecke zwischen einer Kathode, die aus zwei einander gegenüberliegenden, gleich großen flachen Platten besteht, und einer Anode, die aus einem Ring oder Zylinder besteht, der den Raum zwischen den beiden Kathodenteilen umgibt, erzeugt wird, wobei ein Magnetfeld vorhanden ist, von dem ein Kraftlinienbündel die beiden Kathodenteile, aber nicht die Anode schneidet.

Die vorstehend erwähnten Glimmentladungsgeräte sind weitverbreitet wegen ihrer einfachen Bauart, der leichten Anwendbarkeit und der kontinuierlichen Anzeige auch verflüssigbarer Dämpfe. Zum Unterschied gegenüber vielen anderen Manometern wird ihre Wirkung nicht von einem Magnetfeld gestört, sondern sie beruht eben auf dessen Vorhandensein. Der Wert dieses Magnetfeldes ist nicht besonders kritisch. Es kann ein solches Glimmentladungsgerät beispielsweise im Streufeld des Magneten eines Zyklotrons Verwendung finden, so daß der Druck möglichst nahe beim Vakuumraum gemessen werden kann.

Eine Beschränkung des bekannten Manometers ist jedoch die, daß der Druckbereich, in dem eine zuverlässige Anzeige erzielbar ist, eine verhältnismäßig niedrige obere Grenze hat. Bei ansteigendem Druck muß ein anderes Instrument eingeschaltet werden, das häufig keine kontinuierliche Anzeige liefert oder empfindlich gegen die Einwirkung von Magnetfeldern ist.

Bei einem Glimmentladungsgerät zum Messen niedriger Gasdrücke in einem mit diesem Gerät verbundenen Raum, bei dem die Kathode aus zwei einander gegenüberliegenden gleich großen flachen Platten und die Anode aus einem weitmaschigen Ring oder zylinderförmigen Gitter besteht, das von einem leitenden Zylinder umgeben ist, dessen Durchmesser das Eineinhalbfache bis Zweifache der Anode beträgt, welcher Zylinder den Raum zwischen den beiden Kathodenteilen umgibt und wobei ein Magnetfeld vorgesehen ist, von dem ein Kraftlinienbündel die beiden Kathodenteile, aber nicht die Anode schneidet, hat der Zylinder, welcher die Anode umgibt, gegenüber der Kathode eine positive Spannung, die niedriger als diejenige der Anode ist und vorzugsweise ein Viertel bis die Hälfte dieser Anodenspannung beträgt, wobei der Strom zu dieser äußeren Elektrode als Maß für den Gasdruck dient. Bei der Anordnung nach der Erfindung ergibt sich eine zuverlässige Anzeige im Druckbereich von angenähert 0,001 mm bis 1 mm. Für niedrigere Drücke kann die äußere Elektrode mit der Anode verbunden werden, wodurch sich die bekannte Anordnung ergibt.

Es sind bereits Ionisationsmanometer bekannt, bei Glimmentladungsgerät zum Messen
niedriger Gasdrücke

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 7. Juli 1954

Nicolaas Warmoltz, Eindhoven (Niederlande),
ist als Erfinder genannt worden

welchen ein zylindrisches Gitter von einem leitenden Ring umgeben ist, an dessen beiden Enden miteinander verbunden leitende Platten vorgesehen sind. Im Gegensatz zu der Vorrichtung nach der Erfindung arbeitet dieser lonisationsmanometer bei sehr niedrigen Drücken mit Hilfe einer Glühkathode, welche in der Achse des Elektrodensystems ausgespannt worden ist. Der leitende Zylinder wird auf Kathodenpotential gehalten oder auf einem schwach negativen Potential, während die Seitenelektrode auf einer hohen negativen Spannung gehalten wird. Der maßgebende Strom ist hier der Ionenstrom, welcher zu den Seitenelektroden fließt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der die Fig. 1 und 2 einen parallel zur Achse bzw. senkrecht zur Achse geführten Schnitt durch ein Glimmentladungsgerät nach der Erfindung darstellen, während Fig. 3 den Verlauf des Stromes zu dieser äußeren Elektrode als Funktion des Druckes zeigt.

In Fig. 1 und 2 bezeichnet 1 die Glaswand des Glimmentladungsgerätes, das durch ein Glasrohr 2 mit einem Raum verbunden werden kann, in dem der Druck gemessen werden muß. Die Kathode des Glimmentladungsgerätes besteht aus zwei kreisförmigen Platten 3 und 4 mit einem Durohmesser von 30 mm, die außerhalb der Röhre miteinander verbunden sind. Die Anode besteht aus einem zylindrischen Gitter 5, das 25 mm lang ist und einen Durchmesser

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von 20 mm aufweist, mit Maschen von 2X2 mm. Der Zuführungsdraht zur Anode ist gegen eine zylindrische Elektrode 6 isoliert, die die gleiche Länge wie die Anode und einen Durchmesser von 30 mm hat. Die beiden Polschuhe des Magnetsystems sind mit N und S bezeichnet, und sie liefern an der Stelle der Glimmentladungsstrecke ein Magnetfeld mit einer Stärke von 350 Gauß.

In Fig. 3 stellen die Linien I und II den Stromverlauf zur äußeren Elektrode dar, wenn die Anodenspannung 2000 Volt beträgt und die Spannung dieser Elektrode 500 bzw. 1000 Volt positiv gegenüber der Kathode ist. Die senkrechte Skala ist in Mikroampere und die waagerechte logarithmisch in Millimeter. Die Kurven gelten für Argon oder Luft. Bei niedrigen Drücken in der Nähe von 1O^-4 mm für I bzw. 10—² mm für II ist dieser Strom ein Elektronenstrom; bei höheren Drücken ist er ein positiver Ionenstrom, und deshalb ist der Strom in diesem Bereich höherer Drücke positiv dargestellt, obgleich ein Gleichstrommesser einen negativen Ausschlag liefert. Durch einmalige Umschaltung der Spannung kann somit der Druck in dem Bereich von 2X10—* mm bis angenähert 1 mm gemessen werden, während für niedrigere Drücke der Zylinder und das Gitter beide an 2000 Volt angeschlossen werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch.·

   Glimmentladungsgerät zum Messen niedriger Gasdrücke in einem mit diesem Gerät verbundenen Raum, bei dem die Kathode aus zwei einander gegenüberliegenden gleich großen flachen Platten und die Anode aus einem weitmaschigen Ring oder zylinderförmigen Gitter besteht, das von einem leitenden Zylinder umgeben ist, dessen Durchmesser das Eineinhalbfache bis Zweifache der Anode beträgt, welcher Zylinder den Raum zwischen den beiden Kathodenteilen umgibt und wobei ein Magnetfeld vorgesehen ist, von dem ein Kraftlinienbündel die beiden Kathodenteile, aber nicht die Anode schneidet, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder, welcher die Anode umgibt, gegenüber der Kathode eine positive Spannung hat, die niedriger als diejenige der Anode ist und vorzugsweise ein Viertel bis die Hälfte dieser Anodenspannung beträgt, wobei der Strom zu dieser äußeren Elektrode als Maß für den Gasdruck dient.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Philips Technische Rundschau, Jg. 11, H. 4 (1949), S.117;

   deutsche Patentschrift Nr. 861 329.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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