DE1648650A1

DE1648650A1 - Ionisations-Vakuummeter fuer niedrigste Druecke

Info

Publication number: DE1648650A1
Application number: DE19671648650
Authority: DE
Inventors: Janusz Prof Groszowski
Original assignee: Politechnika Warszawska
Current assignee: Politechnika Warszawska
Priority date: 1966-05-17
Filing date: 1967-05-12
Publication date: 1971-07-22
Also published as: CH466606A; US3463956A; GB1173354A; CS167221B2; FR1522964A

Description

K. L· SCHIFF
Dr. A. ν. FÜNER

PATENTANWÄLTE
München 9, Bereiteranger 15

^{Teisfon237369} DA-169Ö

Beschreibung

su der

Patentanmeldung

von

POLITECHIJIKÄ WÄRSZÄWSKÄ Warschau/Polen

betreffend

Ionisations^VakuuHroeter für niedrigste Drücke {Priorität vom 17. Mai 1966, Polen Nr. 114.624)

Der Gegenstand der Erfindung ist ein lonisations-Vskuummeter, das ohne magnetisches Feld arbeitet und zur Messung von sehr niedrigen Drücken dient, in deren Bereichen der lonenstrom, der das eigentliche Mass des Dniekes ist„ sich nur schwer von den Störströmen trennt, die ausammen mit dem lonenstrom in den Ionenkollektor fliessen.

Einer di© Messung hauptsächlich störenden Ströme ist der Strom, der durah die Eiektronextemission hervorgerufen wird, die aus dem Kollektor isifolge der elektromagnetischen Strahlung entsteht,, die wiederum auf den Kollektor fällt. Es ist dies vor allem die X-Strahlung aus der Anode sowie das ultraviolette Licht aus der glühenden Kathode.

Um diese schädlichen Einwirkungen auf ein Minimum zu begrensen, ergraift man nachstehende Massnahmen;

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a/ man verwendet einen Kollektor mit nur geringen Ausmassen,

b/ elektrische Hemmung der vom Kollektor emittierten Elektroden,

c/ geometrische Abschirmung des Kollektors vor den sehäd° liehen Strahlungen,

d/ entsprechende Entfernung des Kollektors von der Strahlenquelle,

e/ Modulation des lonenstromes.

Die bisherige Konstruktion des lonisations-Vakuummeters weist verschiedene Mängel auf wie z.B.s

- minimale Empfindlichkeit,

- komplizierte Elektrodenanordnung, wodurch deren gute und leichte Entgasung erschwert wird,

- Komplizierung der Messung usw.

Bei dem Vakuummeter gemäss der Erfindung ist vor allem der Kollektor von uqx Strahlenquelle entsprechend entfernt. Ausserdem ist der Kollektor kleiner und dazu noch teilweise oder auch ganz abgeschirmt.

Der Kollektor ist in eiaiam solchen Bereich- angebracht, zu dem auch dann, wenn der Kollsktor eventuell keine Abschir= mung hat, nur ein beschränkter Teil der X-Strahlung Zutritt

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hat und den das Licht aus der Kathode überhaupt nicht erreicht. Dagegen wird der Zufluss der Ionen, die das eigentliche Druckmass bilden, durch nichts gehemmt.

Um die Empfindlichkeit des Vakuummeters zu erhöhen, ist der lonenkoilektor mit einer Hülle umgeben, welche die Streuung der zum Kollektor geleiteten Ionen verhindert, die ¹I Ionen innerhalb der Ionisierungszone hält und den Kollektor vor elektrischen Störungen schützt.

Ein Beispiel der Konstruktionslösung des Vakuummeters gemäss der Erfindung ist auf der beigefügten Zeichnung dargestellt, wo aus der Figur 1 dar Längsschnitt der Väkuummetermessröhre ersichtlich ist.

Die Anode des Vakuummeters, bestehend aus

dem Git.tersylinder (1) {

dem Deckel aus Gitter (2) oder aus Blech (3)

versehen mit einer Öffnung (4) bildet eine Kammer,

in der die Ionisierung des Gases unter dem Einfluss der aus der Kathode (5) emittierten Elektronen erfolgt.

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Diese Elektronen werden infolge ihres positiven Potentials beschleunigt zur Anode geleitet „ dringen dann durch die Gittermasche und oszillieren gegenüber dem Zylinder, wobei sie nach und nach dessen Rippen erreichen.

Die in der Änodenkammer erzeugten Ionen mit einer zum Gasdruck proportionalen Konzentration fliessen durch die Öffnung 4 zum Kollektor 6, der gegenüber dieser Öffnung aus serhalb der lonenkammer angebracht ist und der ein niedrigeres Potential hat^ls das Potential innerhalb des Anodengebietes.

Der Zylinder 7, hergestellt aus Vollmetall oder Gittermetall oder auch aus Glas (8, Fig. 2) verhindert die Streuung der Ionen und schützt den Kollektor vor eventuellen lohnen, die aus einer anderen Quelle als der Ionisierungszone innerhalb der Anode stammen, (z.B. von der Oberfläche der Röhrenwände 9) sowie auch vor eventuellen Störungen der äusseren elektrischen Felder.

Die gleichen Dienste kann auch der Blechdeckel 10 leisten, der an die Wände der Messröhre anliegt

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Die Anbringung des Kollektors 6 ausserhalb der Kammer und gegenüber der Öffnung 4 bewirkt, dass sich der "Kollektor unter einem wesentlich geschwächten Einfluss der von der Anodenoberflache kommenden X-Strahlung befindet.

Falls der Deckel 3 aus vollem Metall ist oder wenn ein gesonderter Schirm 10 (Fig. 3) verwendet wird, gewinnt Il man eine bessere Abschirmung des Kollektors auch vor der von der Kathode 5 gesandten Lichtstrahlung. Dieser Schirm kann auch als Modulator bei der Methode der Modulationsmessung des Vakuums angewandt werden.

Um die Erhitzung des Zylinders (7) während des Prozesses der Elektronen-Entgasung au ermöglichen, kann der Kollektor in Form einer Kathode (11) ausgeführt sein, die zwecks Elektronen-Emittierung glüht, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist.

Um die Einwirkung der X-Strahlung noch mehr zu schwächen, die vom Deckel (2) auf den Kollektor (11) fallen, kann man einen zusätzlichen Schirm (12)(Fig. 4) einsetzen, der für die Strahlen ein gewisses Labyrinth darstellt, der jedoch den Zufluss der Ionen sram Kollektor nicht hindert.

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Dieser zusatzliche Schirm kann bei Anwendung verschiedener Potentiale auch als Modulator bei der Methode der Modulationsmessung des Vakuums benutzt werden.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Ionisätions-Vakuummeter für die niedrigsten Drücke, bestehend aus der Kathode, der Anode und dem Ionenkollektor, dadurch gekennzeichnet, dass si h der die Ionen abnehmende Kollektor ausserhalb der geschlossenen Ionenkammer befindet, aus der die Ionen durch die gegenüber.des Kollektors (6) angebrachten Öffnung (4) dringen.

2. Ionisätions-Vakuummeter gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die lonenkammer entweder aus einem Gitter oder auch teilweise aus dünnem vollem Blech hergestellt ist, das einen Schirm darstellt, der einen Schutz vor der elektromagnetischen Strahlung bildet, die durch die inneren Lagen der Kammer sowie durch die Kathode erzeugt werden.

■s-

3. Ionisätions-Vakuummeter gemäss den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kollektor mit einem Schirm aus Vollmetall, oder aus Gitter oder auch · aus Glas umgeben ist, um die Fähigkeit des Kollektors zur Abnahme der Ionen au verbessern sowie den Kollektor vor den Störungen zu schützen, die von den ausserhalb liegenden elektromagnetischen Feldern stammen sowie auch vor den Störungen schützen, die von fremden Ionen, die nicht aus der Ionisierungszone der lonenkammer stammen.

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4. Ionisations-Vakuummeter gemäss den Ansprüchen 1,2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der den Kollektor umgebende Metallschirm (7) an der Kammerwand befestigt ist.

5. Ionisations-Vakuummeter gemäss den Ansprüchen 1,2,3 und 4, dadurch gekennzeichnet , dass sich zwischen der öffnung in der Kammer und dem Ionenkollektor ein zusätlicher Schirm (12) befindet, der den Kollektor vor der aus der entgegengesetzten Seite der Öffnung kommenden Strahlung abschirmt.

6. Ionisat ions -Vakuummeter gemäss dem Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , dass der zusätzliche Schirm (12) so gebaut ist, dass die Anwendung verschiedener Potentiale möglich ist, wodurch wiederum eine Änderung der Kollektoren-Stromstärke erfolgen kann.

7. Ionisations-Vakuummeter gemäss den Ansprüchen 1,2,3,4, s und 6, dadurch gekennzeichnet , dass der Kollektor (11) als eine die Elektronen emittierende Kathode ausgeführt ist, die zur Plombierung des den Kollektor umgebenden Metallschirmes (7) dient.

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8. Ionisations-Vakuummeter gemäss den Ansprüchen 1,2,3, 4,5,6 und 7, dadurch gekennzeichnet , dass der mit der öffnung (4) versehene lonenkammerdeckel (3) oder der zusatzliche Schirm (LO) an die Wände der Mess röhre anliegt.

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