DE892688C

DE892688C - Thermal molecular manometer based on the radiometer principle

Info

Publication number: DE892688C
Application number: DEA6100D
Authority: DE
Inventors: Erich Dr-Ing Westendorf
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1944-10-31
Filing date: 1944-10-31
Publication date: 1953-10-08

Description

Die Druckmessung von niedrigen Gasdrücken, d. h. unterhalb io—² Torr, erfolgt vorwiegend mit thermischen Manometern, wie Hitzdrahtmanometer oder Bimetallmanometer, beispielsweise auch mit Ionisationsmanometern. Thermische Manometer haben jedoch den Nachteil, daß dieselben beim Übergang zu niedrigen Drucken sehr unempfindlich werden. Die Grenze der Verwendbarkeit liegt bei etwa IO""⁴ Torr. Bei Ionisationsmanometern ist die Empfindlichkeit durch diejenige des Galvanometers bedingt. Zudem sind Messungen niedrigster Gasdrücke sehr unsicher infolge des Auftretens einer unkontrollierbaren Gasabgabe.The pressure measurement of low gas pressures, ie below ² Torr io- occurs primarily with thermal gauges as Hitzdrahtmanometer or Bimetallmanometer, for example, with Ionisationsmanometern. Thermal manometers, however, have the disadvantage that they become very insensitive when transitioning to low pressures. The limit of usability is around 10 "" ⁴ Torr. The sensitivity of ionization manometers is determined by that of the galvanometer. In addition, measurements of the lowest gas pressures are very uncertain due to the occurrence of an uncontrollable gas release.

Es sind nun auch bereits thermische Molekularmanometer nach dem Radiometerprinzip bekanntgeworden. Solche Manometer bestehen aus einem im Innern eines von außen gekühlten Hohlraumes angeordneten Heizkörper aus einem starkwandigen Glasrohr mit im Innern angeordneten Heizwicklungen und einem zum Heizkörper koaxial angeordneten, um eine Achse drehbaren {Zylinder mit schräg gestellten Längsschaufeln. Die Druckmessung erfolgt durch Ablesung der Drehung mit Fernrohr und Spiegel. Das Verfahren der Ablesung erfordert einen erheblichen Aufwand und kann zudem beinicht fachmännischer Durchführung zu Fehlern führen.There are now also thermal molecular manometers became known according to the radiometer principle. Such pressure gauges consist of a cavity that is cooled from the inside and outside arranged radiator made of a thick-walled glass tube with heating coils arranged inside and one to the radiator coaxially arranged, rotatable about an axis {cylinder with inclined provided longitudinal blades. The pressure is measured by reading the rotation with a telescope and mirror. The reading process requires considerable effort and can also not professional implementation lead to errors.

Dieser Nachteil wird bei den thermischen Molekularmanometern nach dem Radiometerprinzip nach der Erfindung vermieden. Erfmdungsgemäß dient zur Beheizung eine Glühlampe, und die von der Glühlampe ausgehende Strahlung fällt durch einenThis disadvantage becomes apparent in the thermal molecular manometers based on the radiometer principle avoided the invention. According to the invention, an incandescent lamp is used for heating, and that of the Radiation emitted by an incandescent lamp falls through one

Spalt zwischen den Schaufeln auf eine Photozelle, und die Größe des Photostromes dient zur Anzeige. Es wird also der Heizkörper gleichzeitig zur Anzeige benutzt, indem die Strahlung desselben von einer Photozelle aufgenommen wird. Dabei kann die Photozelle zweckmäßig aus einer Kristallphotozelle, beispielsweise einer Kadmiumsulndphotoze'lle, bestehen. Gegebenenfalls können aber auch ultrarotempfmdlidhe Photozellen, wie Thalliumsulfidzellen,Gap between the blades on a photocell, and the size of the photocurrent is used for display. So the radiator is used at the same time for display by the radiation of the same from is recorded by a photocell. The photocell can expediently consist of a crystal photocell, for example a cadmium sulfate, exist. If necessary, however, they can also be sensitive to ultra-red light Photocells, such as thallium sulfide cells,

ίο benutzt werden, zumal der Glühfaden nicht sehr hell, sondern nur verhältnismäßig schwach zu brennen braucht.ίο be used, especially since the filament is not very bright, but only needs to burn relatively weakly.

Das angegebene thermische Molekularmanometer nach dem Radiometerprinzip kann mit Vorteil in den Fällen benutzt werden, wo es darauf ankommt, dem Benutzer eines Vakuumapparates nur anr zuzeigen, ob das Vakuum gut oder schlecht ist, und damit zu klären, ob solche Geräte in Benutzung genommen, beispielsweise Hochspannungen eingeschaltet werden dürfen. Ein solcher Fall ist beispielsweise bei dem Übermikroskop gegeben, welches möglichst auch von Personal bedient werden soll, welches keine weiteren Kenntnisse auf dem Gebiet der Hochvakuumtechnik hat. In diesem Fall genügt für den Beobachter die Kenntnis, ob das Vakuum ισ-⁴ Torr beträgt oder ob es schlechter ist.The specified thermal molecular manometer based on the radiometer principle can be used with advantage in cases where it is important to only show the user of a vacuum apparatus whether the vacuum is good or bad, and thus to clarify whether such devices are in use, for example High voltages may be switched on. Such a case is given, for example, in the case of the super microscope, which should also be operated, if possible, by personnel who have no further knowledge in the field of high vacuum technology. In this case, it is sufficient for the observer to know whether the vacuum is ισ- ⁴ Torr or whether it is worse.

Wenn eine Anzeige genügt, ob das Vakuum gutIf an indication is enough, whether the vacuum is good

oder schlecht ist, d. h. eine Ja-Nein-Anzeige, kann das beschriebene Manometer mit zwei Photozellen ausgerüstet werden, von denen jede beispielsweise eine verschieden farbige Glühlampe steuert, so daß bei Aufleuchten der betreffenden Glühlampe sofortor is bad, d. H. a yes-no display, the manometer described can be equipped with two photocells be equipped, each of which controls, for example, a different colored light bulb, so that immediately when the relevant light bulb lights up

- zu erkennen ist, ob das Vakuum gut oder schlecht ist.- it can be seen whether the vacuum is good or bad.

Der Gegenstand der Erfindung ist im folgernden an einem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. In dem Gefäß 7 ist eine Glühlampe 1 mit den Zuleitungen 2 und 3 angeordnet, welche als Heizkörper dient und gleichzeitig die Beleuchtung einer Photozelle bewirkt.The object of the invention is in the following on an embodiment shown in FIGS explained in more detail. In the vessel 7 is an incandescent lamp 1 with the supply lines 2 and 3 arranged, which serves as a radiator and at the same time causes the lighting of a photocell.

Koaxial zu dem Heizkörper ist der Zylinder 5 vorgesehen, welcher mit schräg gestellten Schaufeln 12 versehen ist. Der Zylinder ruht auf einer Spitzenlagerung 4, welche in dem Rahmen· 6 befestigt ist. Das gesamte Gefäß ist von einem Kühlmantel .8 mit Zuleitungen 13, 14 umgeben. Es sind ferner noch Polschuhe 9 vorgesehen, welche zur Erzeugung eines Magnetfeldes zur Dämpfung dienen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Photozellen 10, 11 vorgesehen. Fällt der durch einen Schlitz in dem Schaufeimantel ausgeblendete Lichtstrahl auf die eine Photozelle, so ist das Vakuum gut, während bei Belichtung der anderen Photozelle das Vakuum schlecht ist.The cylinder 5 is provided coaxially to the heating element, which cylinder has inclined blades 12 is provided. The cylinder rests on a point bearing 4 which is fixed in the frame 6. The entire vessel is surrounded by a cooling jacket .8 with supply lines 13, 14. There are still more Pole shoes 9 are provided, which are used to generate a magnetic field for damping. In which The illustrated embodiment, two photocells 10, 11 are provided. If he falls through you Slit in the shovel jacket faded out the light beam on one photocell, the vacuum is good, while the other photocell is exposed the vacuum is bad.

Es kann mit Hilfe des thermischen Molekularmanometers nach dem Radiometerprinzip, wie es oben beschrieben wurde, auch eine kontinuierliche Anzeige mit einer Schablone zur Ausblendung der Strahlung bewirkt werden. In diesem Fall wird zweckmäßig eine Großflächenphotqzelle benutzt. Die Meßbereichanpassung kann durch Wahl einer geeigneten Schablonenform erzielt werden.It can with the help of the thermal molecular manometer according to the radiometer principle, like it has been described above, also a continuous display with a template to hide the Radiation. In this case, a large area photocell is expediently used. The measuring range adjustment can be achieved by choosing a suitable template shape.

Mit Hilfe des angegebenen Molekularmanometers kann auch eine Messung durch Kompensation erfolgen. Zu diesem Zweck kann ein magnetisches Drehfeld vorgesehen und jeweils auf den größten Photostrom eingestellt werden. Das Drehfeld mit phasenverschobenem Wechselstrom kann gegebenenfalls dem bereits vorhandenen Gleichstromfeld zur Dämpfung überlagert werden.With the help of the specified molecular manometer a measurement can also be carried out by means of compensation. For this purpose, a magnetic Rotating field provided and each set to the largest photocurrent. The rotating field with phase-shifted alternating current can, if necessary, contribute to the already existing direct current field Attenuation are superimposed.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Thermal molecular manometer according to the radiometer principle, characterized in that an incandescent lamp is used for heating and that the radiation emanating from the incandescent lamp falls through a gap between the blades onto a photocell and that the size of the Photocurrent is used for display.

2. Manometer according to claim 1, characterized in that that one or more cadmium sulfide photocells are used.

3. Manometer according to claim 1, characterized in that that one or more thallium sulfide photocells are used.

4. Manometer according to claim 1 or the following, characterized in that a magnetic field serves to dampen the rotary movement of the measuring cylinder provided with the blades.

5. Manometer according to claim 1 or the following, characterized in that a template serves to mask out the light stream falling on a large-area photocell.

1 sheet of drawings