DE3138424C1

DE3138424C1 - Method for measuring the residual helium gas pressure, and connection arrangement for carrying out the method

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Publication number: DE3138424C1
Application number: DE19813138424
Authority: DE
Inventors: Ladislav 81900 Bratislava Cesnak; Curt Dipl.-Phys. Dr. 7500 Karlsruhe Schmidt
Original assignee: Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Priority date: 1981-09-26
Filing date: 1981-09-26
Publication date: 1983-01-27

Abstract

In cryogenic equipment, the quality of the heat insulation can be supervised by monitoring the pressure of the residual gas. A method is proposed in which a thin, superconductive wire or a superconductive layer as a vacuum probe is subjected to a heating pulse which reaches the critical current and effects the formation of a local normal conduction zone. The vacuum probe is at the same time subjected to a measurement current of constant magnitude, which, during the time of the normal conduction zone existing, which is the cooling time, generates a voltage drop at the resistance thereof. The pressure of the residual gas is a function of the integral of the voltage drop and is measured by integrating the voltage over the cooling time. As a good approximation, the pressure of the residual gas can also be determined by measuring the length of the cooling time between the start and end of the normal conduction. A further subject of the application is a connection arrangement for carrying out the method.

Description

Es ist ferner bekannt, den Gasdruck mit einem Wärmeableitungsmanometer aus der Wärmeableitung eines elektrisch erhitzten Körpers zu bestimmen (Knudsen-Vakuummeter). Anordnungen dieser Art können jedoch nur in wesentlich höheren Druckbereichen arbeiten. It is also known to monitor the gas pressure with a heat dissipation manometer to be determined from the heat dissipation of an electrically heated body (Knudsen vacuum meter). Arrangements of this type can only work in much higher pressure ranges.

Bei den bekannten Meßanordnungen wird die Meßröhre auf Raumtemperaturniveau betrieben und die Nachteile einer Verbindungsleitung zwischen dem kalten Vakuum und der Meßröhre in Kauf genommen. In the known measuring arrangements, the measuring tube is at room temperature operated and the disadvantages of a connection line between the cold vacuum and the measuring tube accepted.

Es ist auch bekannt (US-PS 3489010), in dem Druckbereich von 10-3 bis 100 mbar sog. Pirani-Meßröhren zu verwenden, die den Druck über die Wärmeleitfähigkeit des Restgases messen. Dabei wird ein dünner Heizdraht mit hohem Temperaturkoeffizienten elektrisch beheizt Die Heizlüftung, die erforderlich ist, um den Heizdraht auf einer konstanten Temperatur zu halten, ist ein Maß für den Druck des den Heizdraht umgebenden Gases. It is also known (US-PS 3489010), in the pressure range of 10-3 up to 100 mbar so-called Pirani measuring tubes should be used, which increase the pressure via the thermal conductivity measure the residual gas. A thin heating wire with a high temperature coefficient is used electrically heated The heating ventilation that is required to run the heating wire on a Maintaining a constant temperature is a measure of the pressure surrounding the heating wire Gas.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem der Gasdruck in einem Druckbereich von 10-3 bis 10-s mbar unmittelbar auf einem der Flüssigheliumtemperatur (4,2K) entsprechenden Temperaturniveau gemessen werden kann, und eine Schaltungsanordnung zum Ausführen dieses Verfahrens anzugeben. The invention is based on the object of developing a method with which the gas pressure in a pressure range of 10-3 to 10-s mbar immediately measured at a temperature level corresponding to the liquid helium temperature (4.2K) can be, and to specify a circuit arrangement for carrying out this method.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die in dessen Kennzeichen genannten Merkmale und bei einer Schaltungsanordnung zum Durchführen dieses Verfahrens durch die im Kennzeichen des Anspruchs 3 genannten Merkmale gelöst. This task is achieved with a method according to the preamble of the claim 1 by the features mentioned in its identifier and in a circuit arrangement to carry out this method by those mentioned in the characterizing part of claim 3 Features solved.

Die mit dem vorgeschlagenen Verfahren und der vorgeschlagenen Schaltungsanordnung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Gasdruckmessung bei Flüssigheliumtemperatur möglich ist, daß eine Beeinträchtigung der Messung auch durch starke Magnetfelder im Bereich von einigen Tesla ausgeschlossen ist, und daß die Vakuumsonde auch in einem sehr kleinen Volumen angeordnet werden kann. The one with the proposed method and the proposed circuit arrangement The advantages achieved are in particular that the gas pressure measurement at liquid helium temperature it is possible that the measurement may also be impaired by strong magnetic fields in the range of a few Tesla is excluded, and that the vacuum probe is also in can be placed in a very small volume.

Ein Ausführungsbeispiel einer Meßeinrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 5 ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 vereinfachter Vertikalschnitt eines Kryostaten, F i g. 2 Blockschaltbild der Meßschaltung, F i g. 3 Spannungs-Zeit-Diagramm, des Meßsignals der Vakuumsonde, Fig.4 Diagramm der elektrischen Vorgänge in der Vakuumsonde während der ersten Mikrosekunden nach dem Auslösen eines Heizimpulses, F i g. 5 Ausbreitung der Normalleitungszone in einer Vakuumsonde, F i g. 6 Druckabhängigkeit der Abkühlzeit In F i g. 1 ist ein Kryostat 1 in einem stark vereinfachten Vertikalschnitt dargestellt Das Kryostatgehäuse 2 ist mit Flüssighelium 3 gefüllt, das einen Kryostateinsatz 4 vollständig bedeckt, an dessen oberen Flansch 5 ein Deckel 6 mit einer Dichtung 7 angeschlossen ist Durch den Deckel 6 ist ein Tragrohr 8 geführt, mit dem außerhalb des Kryostaten 1 über ein Rohr 9 eine Penningröhre 10 verbunden ist. Über eine Fülleitung 11 kann mit einem Füllventil 12 Heliumgas in den Kryostateinsatz eingeleitet werden. Mit einer über ein Ventil 13 an das Rohr 9 angeschlossenen Diffusionspumpe 14 kann Heliumrestgas aus dem auf Flüssigheliumtemperatur (4,2 K) gehaltenen Kryostateinsatz 4 abgepumpt werden. An embodiment of a measuring device with the features of Claims 1 to 5 is shown in the drawing and will be described in more detail below. It shows F i g. 1 simplified vertical section of a cryostat, FIG. 2 block diagram the measuring circuit, F i g. 3 voltage-time diagram of the measurement signal of the vacuum probe, Fig. 4 Diagram of the electrical processes in the vacuum probe during the first microseconds after triggering a heating pulse, FIG. 5 Expansion of the normal line zone in a vacuum probe, FIG. 6 Pressure dependency of the cooling time In F i g. 1 is a cryostat 1 shown in a greatly simplified vertical section The cryostat housing 2 is filled with liquid helium 3, which completely covers a cryostat insert 4, at the upper flange 5, a cover 6 with a seal 7 is connected through the cover 6 is guided by a support tube 8, with the outside of the cryostat 1 over a tube 9 is connected to a Penning tube 10. Via a filling line 11 can with a filling valve 12 helium gas can be introduced into the cryostat insert. With a A diffusion pump 14 connected to the pipe 9 via a valve 13 can contain residual helium gas pumped out of the cryostat insert 4, which is kept at liquid helium temperature (4.2 K) will.

Das Tragrohr 8 und die Fülleitung 11 sind mit dem Deckel 15 des Kryostatgehäuses 2 heliumdicht verbunden. The support tube 8 and the filling line 11 are connected to the cover 15 of the cryostat housing 2 connected helium-tight.

Zum Messen des Restgasdruckes ist in dem Kryostateinsatz 4 eine supraleitende Vakuumsonde 16 angeordnet, die aus einem Haarnadelform aufweisenden dünnen supraleitenden Draht aus Niob-Titan besteht, dessen mittlerer Durchmesser 20 Mikrometer beträgt und eine gestreckte Länge von 6 cm aufweist. To measure the residual gas pressure, there is a superconducting device in the cryostat insert 4 Vacuum probe 16 arranged, which consists of a hairpin shape having thin superconducting Wire is made of niobium-titanium, the mean diameter of which is 20 microns and has an extended length of 6 cm.

Bei einem spezifischen Widerstand von ,=6 10-7 Q m beträgt der Widerstand je 1 cm supraleitenden Drahtes aus Nb -Ti bei 300 K ca. 20 Q, also insgesamt 120 Q. Bei einer magnetischen Induktion B=0 liegt der kritische Strom bei Ic=3,9 A. With a specific resistance of, = 6 10-7 Q m, the resistance is per 1 cm of superconducting wire made of Nb -Ti at 300 K approx. 20 Q, so a total of 120 Q. With a magnetic induction B = 0, the critical current is Ic = 3.9 A.

Die Enden 17 des die Vakuumsonde 16 bildenden supraleitenden Drahtes aus Nb - Ti werden auf einer unterhalb der kritischen Temperatur Tc liegenden Temperatur gehalten und sind über je eine durch den Deckel 6 des Kryostateinsatzes 4 und den Deckel 15 des des Kryostatgehäuses 2 geführte Zuleitung 18 mit einer außerhalb des Kryostaten 1 angeordneten Meßschaltung 19 verbunden. The ends 17 of the vacuum probe 16 forming the superconducting wire Nb - Ti become at a temperature below the critical temperature Tc held and are each one through the cover 6 of the cryostat insert 4 and the Lid 15 of the cryostat housing 2 guided supply line 18 with an outside of the Cryostat 1 arranged measuring circuit 19 connected.

Die Zuleitung 18 weist einen kleinen, den Wärmetransport einschränkenden Querschnitt auf und ist als Halterung für die Vakuumsonde 16 ausgebildet An den Enden 17 des supraleitenden Drahtes aus Nb -Ti sind ferner Spannungsmeßleitungen 20 angeschlossen und als miteinander verdrillte, die Induktivität L reduzierende Leitungen durch die Deckel 6 und 15 zu der Meßschaltung 19 geführt F i g. 2 zeigt das Blockschaltbild der Meßschaltung 19. The supply line 18 has a small one which restricts the heat transport Cross-section and is designed as a holder for the vacuum probe 16 to the Ends 17 of the superconducting wire made of Nb -Ti are also voltage measuring lines 20 connected and as twisted together, the inductance L reducing Lines passed through the covers 6 and 15 to the measuring circuit 19 F i g. 2 shows the block diagram of the measuring circuit 19.

Ein Konstantspannungsgerät 21 lädt über einen Ladewiderstand 22 einen Kondensator 23 mit C= 1 SLF auf eine vorbestimmte Spannung von 21 Volt auf. A constant voltage device 21 charges via a charging resistor 22 Capacitor 23 with C = 1 SLF to a predetermined voltage of 21 volts.

Der Kondensator 23 ist über die Zuleitungen 18 mit der Vakuumsonde 16 verbunden. In eine der Zuleitungen 18 ist der Emitter-Kollektor-Kreis eines die Entladung des Kondensators 23 auslösenden Transistors 24 geschaltet, dessen Basis auf ein Steuergerät 25 geschaltet ist, das über einen anderen Steuerausgang mit dem Konstantspannungsgerät 21 verbunden ist Auf die Zuleitungen 18 der Vakuumsonde 16 ist ein Konstantstromgerät 26 geschaltet, das einen vorbestimmten Strom durch die Vakuumsonde 16 treibt. Der durch die Entladung des Kondensators 23 erzeugte Heizimpuls führt zur Ausbildung einer Normalleitungszone in dem Supraleiter der Vakuumsonde 16. Der Konstantstrom bewirkt einen Spannungsabfall an dem Widerstand der Normalleitungszone. Dieser an die Existenz der Normalleitungszone gebundene und in seiner Größe von der Ausdehnung der Normalleitungszone abhängige Spannungsabfall Uwird über der Zeit integriert mit einem Integrator 27. The condenser 23 is connected to the vacuum probe via the supply lines 18 16 connected. In one of the leads 18 the emitter-collector circuit is one of the Discharge of the capacitor 23 triggered transistor 24 switched, the base is switched to a control unit 25, which via another control output with the constant voltage device 21 is connected to the supply lines 18 of the vacuum probe 16, a constant current device 26 is connected, which a predetermined current through the vacuum probe 16 drives. The one generated by the discharge of the capacitor 23 Heating pulse leads to the formation of a normal conduction zone in the superconductor Vacuum probe 16. The constant current causes a voltage drop across the resistor the normal line zone. This tied to the existence of the normal line zone and the voltage drop that is dependent on the extent of the normal line zone U is integrated over time with an integrator 27.

Der zeitliche Verlauf dieses Spannungsabfalles U ist als Meßsignal der Vakuumsonde 16 in F i g. 3 dargestellt Mit der Ausbreitung der Normalleitungszone erhöht sich der Spannungsabfall U nur am Anfang sehr stark, durchläuft ein Maximum Umax und erreicht am Ende der Abkühlzeit t wieder den Wert Null, weil die Normalleitungszone vollständig verschwindet. The time course of this voltage drop U is as a measurement signal the vacuum probe 16 in FIG. 3 shown with the expansion of the normal line zone if the voltage drop U increases only very strongly at the beginning, it passes through a maximum Umax and reaches the value zero again at the end of the cooling time t because the normal conduction zone disappears completely.

Dabei wird für einen ersten mit der Penningröhre 10 gemessenen Druck pl des Restgases in dem Kryostateinsatz 4 eine erste Kurve 30 und für einen zweiten Druck pi <p2 des Restgases eine zweite Kurve 3lgemessen. Bei dem kleineren Druck pz des Restgases ergibt sich eine erhöhte Abkühlzeit t2> t1 bis zum völligen Verschwinden der Normalleitungszone, weil die Abkühlzeit t dem Druck des Restgases umgekehrt proportional ist Die elektrischen Vorgänge in einer aus einem 6 cm langen supraleitenden Draht aus Nb -Ti bestehenden Vakuumsonde 16 während der ersten Mikrosekunden nach dem Auslösen eines Heizimpulses IH sind in F i g. 4 dargestellt Der Kondensator 23 hat eine Kapazität von 1 uF und eine Spannung von 21 Volt. Die in der Vakuumsonde 16 dissipierte Energie ergibt sich aus der Integration der Leistung N über der Zeit t zu 18,5 lt Joule. Dies ist nur ein kleiner Teil der Energie des Kondensators 23, der größere Teil erwärmt die Zuleitungen n8 und Teile der Meßschaltung 19. For a first pressure measured with the Penning tube 10 pl of the residual gas in the cryostat insert 4 has a first curve 30 and for a second one Pressure pi <p2 of the residual gas measured a second curve 31. With the smaller pressure pz of the residual gas results in an increased cooling time t2> t1 to complete Disappearance of the normal line zone because the cooling time t is the pressure of the residual gas is inversely proportional The electrical processes in one out of a 6 cm long Nb -Ti superconducting wire vacuum probe 16 during the first microseconds after a heating pulse IH has been triggered, FIG. 4 shown the capacitor 23 has a capacity of 1 uF and a voltage of 21 volts. the Energy dissipated in the vacuum probe 16 results from the integration of the power N over the time t to 18.5 lt joules. This is only a small part of the energy of the Capacitor 23, the greater part heats the supply lines n8 and parts of the measuring circuit 19th

Kurve 35 zeigt den Heizimpuls IH. Innerhalb von 4 FLS wird der kritische Strom Ic erreicht, der in einem begrenzten Bereich des supraleitenden Drahtes einen Übergang von der Supraleitung SL zur Normalleitung NL rechts von der strichpunktierten Linie 36 bewirkt. Curve 35 shows the heating pulse IH. The critical one becomes within 4 FLS Current Ic reached, which in a limited area of the superconducting wire a Transition from superconductivity SL to normal line NL to the right of the dash-dotted line Line 36 causes.

Der Widerstand R der Normalleitungszone steigt gemäß Kurve 37 mit deren Ausbreitung innerhalb einiger ps auf einen vorbestimmten Wert von ca. 3 Ohm an, der bis zum Ende des Pulses nahezu konstant bleibt und einer Länge der Normalleitungszone von 1,5 mm entspricht, die in 6 jis normalleitend wird. The resistance R of the normal line zone increases according to curve 37 their spread within a few ps to a predetermined value of approx. 3 ohms which remains almost constant until the end of the pulse and a length of the normal conduction zone of 1.5 mm, which becomes normally conductive in 6 jis.

Der Spannungsabfall U steigt gemäß Kurve 38 zunächst steil an, fällt dann wieder steil ab und wird am Ende der Abkühlzeit t zu Null. Die unter der Vorderflanke des Heizimpulses IH an der Vakuumsonde 16 gemessene Spannung U ist eine Folge der Eigeninduktivität der Vakuumsonde 96. The voltage drop U initially rises steeply according to curve 38, then falls then again steeply and becomes zero at the end of the cooling time t. The one under the front flank of the heating pulse IH measured at the vacuum probe 16 voltage U is a consequence of the Self-inductance of the vacuum probe 96.

Einen entsprechenden Verlauf gemäß Kurve 39 nimmt auch die in der Vakuumsonde n6 umgesetzte Leitung N. A corresponding course according to curve 39 also takes that in FIG Vacuum probe n6 converted line N.

Die ursprünglich auf ein kleines Volumen begrenzte Normalleitungszont: breitet sich nach Ende des Heizpulses IH durch Wärmeleitung auf einen größeren Teil des supraleitenden Drahtes aus. Die maximale normalleitende Länge, charakterisiert durch den gemessenen maximalen Widerstand R, nimmt mit zunehmendem Druck p des Restgases ab und weist für einen 6 cm langen supraleitenden Draht den in Fig.5 Kurve 40 dargestellten Verlauf auf. The normal pipeline zone, originally limited to a small volume: after the end of the heating pulse IH spreads through thermal conduction to a larger part of the superconducting wire. The maximum normal conducting length, characterized by the measured maximum resistance R, increases with increasing pressure p of the residual gas and has the curve 40 shown in FIG. 5 for a 6 cm long superconducting wire Course on.

Bei einem Druck von 5 10-5 bis 5 . 10-2 mbar ist diese Druckabhängigkeit besonders ausgeprägt, in guter Näherung ist p oo t- 1. At a pressure of 5 10-5 to 5. This pressure dependency is 10-2 mbar particularly pronounced, as a good approximation, p oo t-1.

Bei p <5 l0-5mbar und p > 5 10-2 mbar strebt die Abkühlzeit einem konstanten Wert zu. Bei p <5 10-5 mbar wird die Kühlung durch das Restgas so schwach, daß sie im wesentlichen durch axiale Wärmeleitung erfolgt. Bei p > 5 10-5 mbar dagegen überwiegt die Kühlung durch das Restgas, wobei der Wärmeübergangs-Koeffizient h druckabhängig ist und oberhalb von etwa 5. 10-2 mbar einem konstanten Wert zustrebt, so daß auch die Abkühlzeit t nicht mehr druckabhängig ist. At p <5 10-5 mbar and p> 5 10-2 mbar, the cooling time strives to a constant value. At p <5 10-5 mbar the cooling is done by the residual gas so weak that it takes place essentially through axial heat conduction. At p> 5 10-5 mbar on the other hand, the cooling by the residual gas predominates, whereby the heat transfer coefficient h is pressure-dependent and strives for a constant value above about 5.10-2 mbar, so that the cooling time t is no longer pressure-dependent either.

In F i g. 6 ist die gemessene Abkühlzeit t in Abhängigkeit vom Druck p als Kurve 46 für die 6 cm lange und als Kurve 42 für eine zweite 2 cm lange Vakuumsonde aufgetragen. Die Abkühlzeiten der 2 cm Vakuumsonde sind infolge der geringeren Spannung am Kondensator 23, und damit der geringeren während des Heizpulses IH in der Valwumsonde dissipierten Energie kleiner. Bei den in F i g. 6 dargestellten Meßwerten wurde für die 6 cm Vakuumsonde eine Spannung am Kondensator 23 von 21 Volt, für die 2 cm Vakuumsonde von t6, 5 Volt eingestellt. In Fig. 6 is the measured cooling time t as a function of the pressure p as curve 46 for the 6 cm long and as curve 42 for a second 2 cm long vacuum probe applied. The cooling times of the 2 cm vacuum probe are due to the lower voltage at the capacitor 23, and thus the lower one during the heating pulse IH in the valwum probe dissipated energy smaller. With the in F i g. 6 shown measured values for the 6 cm vacuum probe a voltage on the capacitor 23 of 21 volts, for the 2 cm vacuum probe set at t6, 5 volts.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Normalleitungszone in der Mitte des dünnen supraleitenden Drahtes entstehen zu lassen. Das kann in einfacher Weise durch eine lokale Reduzierung des kritischen Stromes erreicht werden, die durch eine mechanisch erzeugte Querschnittsverengung, durch Laserbestrahlung oder chemische Behandlung erzielt werden kann. It has proven advantageous to use the normal line zone in the To create the middle of the thin superconducting wire. That can be done in a simpler way Way can be achieved by a local reduction of the critical current that by a mechanically generated cross-sectional constriction, by laser irradiation or chemical treatment can be achieved.

Bezugszeichenliste: Fig. 1 1 Kryostat 2 Kryostatgehäuse 3 Flüssighelium 4 Kryostateinsatz 5 Flansch von 4 6 Deckel von 4 7 Dichtung von 6 8 Tragrohr für 4 9 Rohr 10 Penningröhre 11 Fülleitung 12 Füllventil 13 Ventil 14 Diffusionspumpe 15 Deckel von 2 16 SL Vakuumsonde 17 Ende von 16 18 Zuleitung für 16 119 Meßschaltung 20 Spannungsmeßleitungen Fig.2 21 Konstant Spannungsgerät 22 Ladewiderstand 23 Kondensator 24 Transistor 25 Steuergerät 26 Konstant-Strom-Gerät 27 Integrator Fig.3 30 1. Kurve U(t) bei P1 31 2. Kurve U(tl) bei P2<P1 Fig.4 35 Verlauf von IH 36 Trennlinie von SL und NL 37 Verlauf von R 38 Verlauf von U 39 Verlauf von N Fig.5 40 R=f(p) Fig.6 41 f = f(p) für 6 cm 42 t=f(p)für2cm IH Heizimpuls in 16 Ic Kritischer Strom B Magnetische Induktion 8 Spezifischer Widerstand Tc Kritische Temperatur L Induktivität Im Meßstrom aus 26 Umax Höchstspannungsabfall aus Im rund Widerstand R der Normalleitungszone in 16 U Spannungsabfall an 16 t Abkühlzeit von 16 p Druck des Restgases R Ohmscher Widerstand in 16 N Leistung in 16LIST OF REFERENCE NUMERALS: FIG. 1 1 cryostat 2 cryostat housing 3 liquid helium 4 Cryostat insert 5 Flange from 4 6 Cover from 4 7 Seal from 6 8 Support tube for 4 9 Tube 10 Penning tube 11 Filling line 12 Filling valve 13 Valve 14 Diffusion pump 15 Cover of 2 16 SL vacuum probe 17 End of 16 18 Supply line for 16 119 measuring circuit 20 voltage measuring lines Fig. 2 21 constant voltage device 22 charging resistor 23 capacitor 24 transistor 25 control unit 26 constant current unit 27 integrator Fig. 3 30 1st curve U (t) at P1 31 2nd curve U (tl) at P2 <P1 Fig. 4 35 Course of IH 36 dividing line of SL and NL 37 Course of R 38 Course of U 39 Course of N Fig. 5 40 R = f (p) Fig. 6 41 f = f (p) for 6 cm 42 t = f (p) for 2 cm IH heating pulse in 16 Ic critical current B Magnetic induction 8 Specific resistance Tc Critical temperature L Inductance In the measuring current from 26 Umax maximum voltage drop from Im around resistance R of the normal line zone in 16 U voltage drop at 16 t cooling time from 16 p pressure of the residual gas R Ohmscher Resistance in 16 N power in 16

Claims

Claims: 1. Method for measuring the residual helium gas pressure in the range of about 10-5 to 5 10-2 mbar at liquid helium temperature (4.2 K) im Use of a cryostat in which a body is electrically heated and a part the heat generated is dissipated to the gas surrounding the body and between there is a predetermined relationship between the amount of heat dissipated and the pressure of the gas, characterized by the following features, a) in a limited area of a thin superconducting wire or a superconducting layer of a vacuum probe (16) is achieved by a heating pulse that reaches at least the value of the critical current (Ic) (IH) a local transition from superconductivity to normal conduction and heating the normal conduction zone causes b) the superconducting vacuum probe (16) is constantly applied with a measuring current (Im) of constant magnitude in the micro-ampere range, the generates a voltage drop (U) at the resistor (R) of the normal line zone, which rises from zero at the time the normal line zone arises, one Maximum value (Umax) reached and again when superconductivity is reached again becomes zero and is proportional to the length of the normal line zone, c) those in the Normal conduction zone of the superconducting vacuum probe (16) due to the heating pulse (IH) dissipated energy and that at the resistor (R) of the normal conduction zone through the constant measuring current (Im) generated thermal energy after the end of the heating pulse (IH) axially transported by conduction in the superconducting vacuum probe (116) and discharged radially through heat transfer to the residual gas, d) the pressure (p) of the residual gas is a function of the integral of the voltage drop (U) across the normally conducting Zone of the superconducting vacuum probe (16) and is created by integrating the voltage (U) measured over the cooling time (t).

2. The method according to claim 1, characterized in that the pressure (p) the residual gas by measuring the duration of the cooling time (t) between the start and end of normal line is determined.

3. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1, characterized by the following features, a) a thin superconducting wire or a superconducting layer of a predetermined length is used as a vacuum probe (16) in the Arranged at a low temperature range, b) the ends (17) of the at a temperature below the critical temperature (Tc) held thin superconducting wire or a superconducting layer are each via a lead (18) with an outside of the Cryostat (1) arranged capacitor (23) connected to a predetermined capacity, c) a constant voltage device (21) is in the Capacitor Charge Circuit (23) integrated, d) in one of the vacuum probe (16) with the capacitor (23) connecting Lines (1X3) is the emitter-collector-I (rice of the one that triggers the current pulse Transistor (24) switched, e) on the leads (18) of the vacuum probe (16) a constant current device (26) generating the measuring current is connected, f) a control device (25) for triggering the transistor which switches the discharge of the capacitor (23) (24) is connected to the base of transistor (24).

4. Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that an integrator (27) for measuring the integrated, which is dependent on the pressure of the residual gas Voltage at the vacuum probe (16) is included in the circuit.

5. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that the vacuum probe (16) is designed in the shape of a hairpin.

6. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that the supply lines (118) have a small cross section that restricts heat transport exhibit.

7. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that voltage measuring lines (20) connected to the ends (17) of the vacuum probe (d6) and as lines twisted together to reduce the inductance L on the Measuring circuit (19) are connected.

8. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that the vacuum probe (g6) from a cross-sectional constriction in its center thin, superconducting wire.

The invention relates to a method according to the preamble of the claim 1 and a circuit arrangement for carrying out the method.

For assessing the quality of the thermal insulation of a cryostat it is necessary, the pressure of the helium residual gas atmosphere at the temperature of the liquid helium, i.e. 4.2 K. In practice the great superconducting devices have a pressure range of p = 10-3 mbar for this measurement up to p = 10-5 mbar.

It is known to use Ionisaflon vacuum gauges in the pressure range mentioned where the ion current is proportional to the gas pressure. Be there Measuring tubes with hot cathode (e.g. Ionivac) and cold cathode (e.g. Penning tube) used.

Gauges with a cold cathode could in principle also be used at deep Temperatures apply.

However, the operating voltage of several kV would be problematic of these devices, which require a high-voltage-proof feed of the connecting cables would.