DE753159C - Ionization manometer - Google Patents

Ionization manometer

Info

Publication number
DE753159C
DE753159C DES147347D DES0147347D DE753159C DE 753159 C DE753159 C DE 753159C DE S147347 D DES147347 D DE S147347D DE S0147347 D DES0147347 D DE S0147347D DE 753159 C DE753159 C DE 753159C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
ionization
anode
cathode
electron beam
potential
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DES147347D
Other languages
German (de)
Inventor
Werner Dr-Ing Schuetze
Karl Dipl-Ing Zuehlke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens and Halske AG
Siemens AG
Original Assignee
Siemens and Halske AG
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens and Halske AG, Siemens AG filed Critical Siemens and Halske AG
Priority to DES147347D priority Critical patent/DE753159C/en
Application granted granted Critical
Publication of DE753159C publication Critical patent/DE753159C/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J41/00Discharge tubes for measuring pressure of introduced gas or for detecting presence of gas; Discharge tubes for evacuation by diffusion of ions
    • H01J41/02Discharge tubes for measuring pressure of introduced gas or for detecting presence of gas
    • H01J41/04Discharge tubes for measuring pressure of introduced gas or for detecting presence of gas with ionisation by means of thermionic cathodes

Landscapes

  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Description

Ionisationsmanometer Ionisationsmanometer dienen zur Messung niedriger Gasdrucke. Die bekannten Ionisationsinanomcter sind in der Weise wirksain, <(aß die ionisierende Wirkung eines in der zu messenden Gasatmosphäre von einer l;ceigiteten Kathode ausgehenden Elektronenstronics gemessen wird. Offenbar wird durch den l:lcktrc»lenstrom eine um so größere lonisierung erzielt, je größer der Gasdruck ist, da bei höherem Gasdruck auch die Wahr-@rheinlichkeit eines Zusammenstoßes eines 1?lcktrons finit einem Gasmolekül wächst. 1:s hat sich jedoch gezeigt, daß die bekannten Ionisationsmanometcr unzuverlässig arbeiten, wenn es sich um die Messung von Gasdrucken handelt, die kleiner als etwa io-5 Torr sind. Dieser' Nachteil wird durch die vorliegende Erfindung vermieden. Erfindungsgemäß wird der von der Kathode ausgehende Elektronenstrahl, welcher die zu messende Atmosphäre durchsetzt, gebündelt in die Öffnung einer hohlen Anode gelenkt. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Mangelhaftigkeit der bekannten lonisationsmanoineter darauf zurückzuführen ist, daß die von der Kathode des Ionisationsmanoineters austretenden Elektronen nicht nur in der Gasatmosphäre ionisierend wirken, sondern auch aus der Oberfläche der Anode des Ionisationsmanometers, die zumeist adsorbierte Gasschichten enthält, Ionen auslösen. Es wird dadurch eine stärkere Ionisierung erzielt und damit ein höherer Gasdruck vorgetäuscht. Bei dem erfindungsgemäßen Ionisationsmanometer entstehen jedoch durch den Elektronenaufprall Ionen nur an solchen Stellen der Anode, an denen kein oder nur ein schwaches Feld vorhanden ist, welches bestrebt ist, die Ionen in den Meßraum zu transportieren. Die Ionen gelangen daher nicht oder nur in sehr geringer, praktisch unbedeutender Menge in den Meßraum, so daß das Meßergebnis nicht wie bei den bekannten Ionisationsmanometern durch die erwähnte unerwünschte Art der Ionenbildung beeinflußt wird.Ionization manometers Ionization manometers are used to measure low gas pressures. The known ionization inanometers are effective in such a way that the ionizing effect of an electron stronics emanating from a cathode in the gas atmosphere to be measured is measured. Obviously, the greater the ionization, the greater the ionization current the gas pressure is because at higher gas pressure and the truth @ rheinlichkeit crash of a 1 lcktrons finite a gas molecule grows 1? s. However, we have shown that the known Ionisationsmanometcr work unreliable when it comes to the measurement of gas pressures, which are less than about 10 -5 Torr. This disadvantage is avoided by the present invention. According to the invention, the electron beam emanating from the cathode, which penetrates the atmosphere to be measured, is directed in a focused manner into the opening of a hollow anode. The invention is based on Recognition that the deficiency of the known Ionisationsmanoineter is due to the fact that the The electrons exiting the cathode of the ionization manometer not only have an ionizing effect in the gas atmosphere, but also release ions from the surface of the anode of the ionization manometer, which mostly contains adsorbed gas layers. A stronger ionization is thereby achieved and thus a higher gas pressure is simulated. In the ionization manometer according to the invention, however, the electron impact creates ions only at those points on the anode at which there is no or only a weak field which strives to transport the ions into the measuring space. The ions therefore do not get into the measuring space or only in a very small, practically insignificant amount, so that the measurement result is not influenced by the undesired type of ion formation mentioned, as is the case with the known ionization manometers.

In den Figuren sind Ausführungsbeispiele von Elektrodenanordnungen erfindungsgemäßer Ionisationsmanometer dargestellt. Die in Fig. i dargestellte Anordnung zeigt eine Glühkathode i, vor der eine metallene Blende 2 angeordnet ist, die auf dem Potential der Anode gehalten ist. Durch die Öffnung dieser Blende treten die Elektronen in Form eines Strahles hindurch und treffen schließlich auf die hohl ausgebildete Anode 3 auf. Durch eine magnetische Striktionsspule kann die Bündelung des Elektronenstrahles verbessert werden. Vor der Anode 3 ist noch eine Hilfselektrode. angeordnet, deren Potential etwa um io Volt höher ist als das Potential der Anode. Dadurch wird vermieden, daß die in der Hohlanode 3 vorhandenen positiven Ionen in den Nleßraum 5 gelangen können. Die Hilfselektrode 4. ist im übrigen mit einer Öffnung ausgestattet, durch welche der Elektronenstrahl ungehindert hindurchtreten kann. Auf seinem Wege zwischen der Blende a und der Hilfselektrode .1 wirkt der Elektronenstrahl ionisierend auf die in dem Meßrauin 5 enthaltene Gasatmosphäre. Die dabei entstehenden positiven Gasionen werden von der zvlinderförmigen Auffängerelektrode 6, die 'egenüber der Kathode negatives Potential hat, abgesaugt. Durch Messung des Ionisationsstroines kann dann der Gasdruck ermittelt werden. Bei dem in Fig. i dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Kathode i noch von einem nach oben offenen becherförmigen Teil ? umschlossen, der sich gegenüber der Kathode auf negativem Potential befindet. Auf diese Weise soll erzielt werden, daß aus der Katliodenoherläche austretende positive Ionen sofort abgesaugt werden, so daß sie nicht durch die Öffnung der Blende 2 hindurchtreten und zur Auffängerclektrode6 gelangen und dadurch die Messung des lonisationsstromes verfälschen. Die zvlindrisclie Seitenwand der 1-lohlanode kann ge-:@cl)enenialls wr.g@#lassen @@erd@n. )la es im wesentlichen darauf ankommt, <laß der Raum vor der von den Elektronen getroffenen Anodenoberfläche feldfrei ist.Exemplary embodiments of electrode arrangements of ionization manometers according to the invention are shown in the figures. The arrangement shown in Fig. I shows a hot cathode i, in front of which a metal screen 2 is arranged, which is held at the potential of the anode. The electrons pass through the opening of this diaphragm in the form of a beam and finally hit the hollow anode 3. The focusing of the electron beam can be improved by using a magnetic striction coil. In front of the anode 3 there is an auxiliary electrode. arranged, the potential of which is about 10 volts higher than the potential of the anode. This prevents the positive ions present in the hollow anode 3 from getting into the measuring space 5. The auxiliary electrode 4 is also equipped with an opening through which the electron beam can pass unhindered. On its way between the diaphragm a and the auxiliary electrode .1 the electron beam has an ionizing effect on the gas atmosphere contained in the measuring room 5. The resulting positive gas ions are sucked off by the cylinder-shaped collector electrode 6, which has a negative potential compared to the cathode. The gas pressure can then be determined by measuring the ionization current. In the embodiment shown in Fig. I, the cathode i is still from an upwardly open cup-shaped part? enclosed, which is opposite the cathode at negative potential. In this way it is to be achieved that positive ions emerging from the Katliodenoherfläche are sucked off immediately, so that they do not pass through the opening of the diaphragm 2 and reach the Auffängerclektrode6 and thereby falsify the measurement of the ionization current. The zvlindrisclie side wall of the 1-hollow anode can ge -: @ cl) enenialls wr.g@# Lassen @@ erd @ n. ) la it essentially comes down to it, 'let the space before taken by the electron anode surface field-free.

An Stelle einerzvliiiderförmigen Auffä ngerelektrode b können, wie Fig. ;2 zeigt, auch zwei einander gegenüberstehende plattenförmige Elektroden 8 und 9 verwendet «-erden, deren eine ein höheres Potential aufweist als die Anode. während das Potential der anderen entsprechend niedriger ist. Durch diese Elektroden wird ein quer zur Bahn der Elektronen gerichtetes elektrisches Feld erzeugt, durch welches die entstehenden Gasionen in wirksamer Weise abgesaugt werden. Um zu vermeiden, daß durch dieses elektrische Feld auch die Elektronen abgelenkt werden, kann man dieWirkung dieses elektrischen Feldes auf die Bahn der Elektronen durch ein geeignetes, quer zur Bahn der Elektronen gerichtetes Magnetfeld wieder aufheben. Man kann aber auch, wie Fig.3 zeigt, von der Anwendung eines Magnetfeldes absehen und die Form der plattenförmigen Elektroden 8 und 9 der durch das elektrische Querfeld beeinflußten Bahn der Elektronen entsprechend anpassen. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Elektroden 8 und 9 kreisförmig gebogen und so der ebenfalls kreisförmigen Bahn der Elektronen angepaßt.Instead of a membrane-shaped collecting electrode b, such as FIG. 2 also shows two plate-shaped electrodes 8 facing one another and 9 uses «earths, one of which has a higher potential than the anode. while the potential of the others is correspondingly lower. Through these electrodes an electric field directed across the path of the electrons is generated by which the resulting gas ions are effectively sucked off. In order to avoid, it is possible that the electrons are also deflected by this electric field the effect of this electric field on the path of the electrons through a suitable, Cancel the magnetic field directed across the path of the electrons. But you can also, as Fig.3 shows, disregard the application of a magnetic field and the shape of the plate-shaped electrodes 8 and 9 influenced by the transverse electric field Adjust the path of the electrons accordingly. In the embodiment shown in FIG the electrodes 8 and 9 are curved in a circle and so is also circular Adjusted the path of the electrons.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE: i. Ionisationsmanometer, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Kathode ausgehende Elektronenstrahl, der die zu messende Atmosphäre durchsetzt, gebündelt in die Öffnung einer hohlen Anode gelenkt wird. PATENT CLAIMS: i. Ionization manometer, characterized in that the electron beam emanating from the cathode and penetrating the atmosphere to be measured is bundled and directed into the opening of a hollow anode. 2. Ionisationsmanometer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronenstrahl mittels einer vor der Kathode (i) liegenden Blende (a) mit positivem Potential gebildet wird. 2. Ionization manometer according to claim i, characterized in that the electron beam by means of a is formed in front of the cathode (i) aperture (a) with positive potential. 3. Ionisationsmanometer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Anode (3) eine Hilfselektrode (.f) angeordnet ist, deren Potential höher als das Potential der Anode ist. .3. ionization manometer according to claim i, characterized in that in front of the anode (3) an auxiliary electrode (.f) is arranged, the potential of which is higher than the potential the anode is. . 4. Ionisationsmanometer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektronenstrahl zwischen Blende (2) und Anode bzw. Hilfselektrode (4.) von einer zylindrischen Auffängerelektrode (6) umschlossen ist. 5. lonisationsmanometer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode von einem nach ollen offenen hecherförmigen 'feil (;) umschlossen ist, der sich gegenüber der Kathode auf negativem Potential befindet. (>. Ionisationsmanoineter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet. claß der Elektronenstrahl zwischen Blende und Hilfselektrode hzw. Anode von zwei einander gegenüberstehenden plattenförmigen Elektroden (S, 9) umgeben ist, die ein zur 1?lektronenbahn quer gerichtetes elektrisches Feld erzeugen. 7. Ionisationsmanometer nach Anspruch C, dadurch gekennzeichnet, daß der Einfluh des elektrischen Querfeldes auf die Bahn der Elektroden durch ein geeignetes Magnetfeld wieder aufgehoben wird. g. Ionisationsmanoineter nach Anspruch G, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der plattenförmigen Elektroden (S, 9) der durch das elektrische Querfeld beeinflußten Elektronenbahn angepaßt ist.4. ionization manometer according to claim i, characterized in that that the electron beam between the diaphragm (2) and anode or auxiliary electrode (4.) is enclosed by a cylindrical collector electrode (6). 5. ionization manometer according to claim i, characterized in that the cathode is open towards the outside cup-shaped 'feil (;) is enclosed, which is opposite to the cathode on negative Potential. (>. Ionization gauge according to claim i, characterized. that Electron beam between the aperture and the auxiliary electrode hzw. Anode surrounded by two opposing plate-shaped electrodes (S, 9) which generate an electric field directed transversely to the electron path. 7th Ionization manometer according to claim C, characterized in that the influence of the electrical transverse field on the path of the electrodes by a suitable magnetic field is canceled again. G. Ionization gauge according to Claim G, characterized in that that the shape of the plate-shaped electrodes (S, 9) by the electrical transverse field influenced electron trajectory is adapted.
DES147347D 1941-10-19 1941-10-19 Ionization manometer Expired DE753159C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES147347D DE753159C (en) 1941-10-19 1941-10-19 Ionization manometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES147347D DE753159C (en) 1941-10-19 1941-10-19 Ionization manometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE753159C true DE753159C (en) 1954-07-19

Family

ID=7542461

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES147347D Expired DE753159C (en) 1941-10-19 1941-10-19 Ionization manometer

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE753159C (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1156581B (en) * 1961-04-17 1963-10-31 Philips Nv Ionization manometer
DE1195968B (en) * 1959-03-12 1965-07-01 Deutsche Bundespost Procedure for measuring the vacuum in melted electron beam tubes
DE1698647B1 (en) * 1964-03-24 1970-06-25 Varian Associates Ionization vacuum gauges
DE1648588B1 (en) * 1967-09-07 1971-02-25 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg VACUUM MEASURING SYSTEM WITH A BOTTLE CONNECTOR

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1195968B (en) * 1959-03-12 1965-07-01 Deutsche Bundespost Procedure for measuring the vacuum in melted electron beam tubes
DE1156581B (en) * 1961-04-17 1963-10-31 Philips Nv Ionization manometer
DE1698647B1 (en) * 1964-03-24 1970-06-25 Varian Associates Ionization vacuum gauges
DE1648588B1 (en) * 1967-09-07 1971-02-25 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg VACUUM MEASURING SYSTEM WITH A BOTTLE CONNECTOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE753159C (en) Ionization manometer
DE1058638B (en) Arrangement for producing a high plasma density with a low neutral gas pressure
DE1296277B (en) Arrangement for the localization of charged particles with a spark chamber
US3193724A (en) Ionization manometer
DE102008011686A1 (en) helium sensor
DE1074163B (en) Cathode ray tube with an ion trap beam generation system
DE1100188B (en) Ion source
DE892195C (en) Electron tubes
DE1573923A1 (en) Ionization vacuum meter
DE319202C (en) Device for determining the intensity of X-ray and similar rays
DE1698647B1 (en) Ionization vacuum gauges
DE861329C (en) Ionization manometer
DE1952123C3 (en) Device for gas analysis
DE1698216A1 (en) Mass spectrometer and ion manometer
DE939173C (en) Device for the observation of gases or vapors in vacuum apparatus by means of mass-dependent ion separation
DE2054709A1 (en) Device with a cathode ray tube and cathode ray tube for application in such a device
DE1002968B (en) Glow discharge device for measuring low gas pressures
DE1301863B (en) Process for achieving a high and stable count when measuring poorly conducting radioactive preparations using a windowless counter tube
DE846930C (en) mass spectrometry
DE1952123B2 (en) DEVICE FOR GAS ANALYSIS
DE839535C (en) Ionization device
DE918884C (en) Electron mirror
DE823767C (en) High vacuum ion beam tube with glow cathode
DE1648660C3 (en) Measuring tube of an ionization manometer
DE741966C (en) Amplifier working according to the principle of electron multiplication by secondary emission