DE892833C - Ionisations-Vakuummeter mit kalter Kathode - Google Patents

Description

• Zur Messung hoher Vakua haben sich im praktischenBetrieb nur Ionisations-Vakuummeterdurchgesetzt. Im wesentlichen unterscheidet man dabei zwei grundsätzliche Typen. Im einen Fall hat man in der Vakuummeterröhre eine kalte Kathode und verlängert durch ein kräftiges Magnetfeld die Bahn der durch Stoffionisation frei werdenden Elektronen, so daß eine selbsttätige Gasentladung entsteht, die auch bei hohem Vakuum nicht erlischt. Dieses Gerät hat,die, Nachteile, daß es nur eine verhältnismäßig geringe Genauigkeit besitzt und daß es nicht mehr zündet, wenn es bei hohem Vakuum eingeschaltet wird. Für genaue Messungen hat sich deshalbdas Ionisations-Vakuummeter mit geheizter Kathode bewährt, doch besitzt dieses Gerät andere grundsätzliche Mängel. Ein groß-er Nachteil ist die relativ hohe Wärmeentwicklung, die durch die geheizte Kathode bedingt ist. Die Wärmeentwicklung führt immer wieder, vor allem dann, wenn die Röhre atmosphärischerLuft ausgesetzt war, zur Gasabgabe der Elektroden. und der Röhrenwand, wodurch die Meßergebnisse gefälscht werden können. Weiterhin bilden sich bei Vorhandensein von öldämpfen an der auf etwa 24oc"# K erhitzten Kathode Zersetzungspro#dukte, die sehr störend wirken können und unter Umständen zur Verschlechterung der Isolation führen und somit auch wieder zur Fälschung der Meßergebnisse beitragen. Ein weiterer Nachteil ist die große Empfindlichkeit der Kathode gegen Erschütterungen, Lufteinbrüche und Oldämpfe und ihre durch die Empfindlichkeit bedingte kurze Lebensdauer. Das erfindungsgemäße Vakuummeter umgeht vorstehende Nachteile dadurch, daß es mit einer kalten, Elektronen emittierenden Kathode arbeitet. Die erfindungsgemäße Kathode besteht aus einer Spitze von extrem kleinem Radius. Die durch den kleinen Radius bedingte hohe elektrische Feldstärke an der Spitze bewirkt, daß aus dieser bei mäßigen Spannungen (einige tausend Volt) bereits in kaltem Zustand Elektronen emittiert werden. Wirddie Elektronenemission der kaltenKathode überwacht und gesteuert, dann kann man mit einem solchen Vakuummeter die gleiche, wenn nicht sogar eine höhere Genauigkeit erzielen als mit dem Ionisations-Vakuummeter mit geheizter Kathode. Dabei fallendie Nachteile weg, die durch die geheizte Kathode bedingt sind. Das erfindungsgemäßeVakuummeter besteht im wesentlichen aus dem Meß- und Bedienungspult und einer an der Vakuumapparatur anzubringenden Meßröhre. Im Bedienungspult sind die für die Stromversorgung der Röhre erforderlichen Bauteile, wie Transforrnator, Gleichrichterröhre und Kondensator sowie Meßinstrum-ente und Schalter, untergebracht.
• Die Abbildung zeigt den schematischen Aufbau des Gerätes mit der Vakuummeterröhre. In der Vakuummeterröhre i befindet sich die kalte Kathode 2, die Beschlennigungselektrode 3 und die Auffangelektrode 4. Im Gerät 5 sind die Gleichspannungsquelle 6, eine Stromstäbilisierungseinrichtung 7, ein Kontrollinstrument 8 und ein Meßinstrument 9 eingebaut.
• Die Gleichspannungsquelle 6 erzeugt eine Gleichspannung von einigen tausend Volt. Die spitzenförmige Kathode:2 ist übe ' r die Stabilisierungseinrichtung 7 und das Kontrollinstrument 8 mit dem negativen Pol der Gleichspannungsquelle 6 verbunden. Am positiven Pol der Gleichspannungsquelle 6 liegt die Beschleunigungselektrode 3. Durch die hohe, an,der Spitze auftretende Feldstärke treten aus der Spitze Elektronen aus und werden durch die gitterförmige Beschleunigungselektro,de beschleunigt. Das Kontrollinstrument 8 zeigt den Emissionsstrom an. Die beschleunigten Elektronen durchlaufen den Ionisierungsraum, pendeln zurück zur positiven Beschleunigungselektrode 3 und erreichen diese nach einigen Pendelungen. Die durch ,den Raum fließenden Elektronen bilden Ionen, welche durch die negative Auf fangelektrOde 4 abgesaugt werden. Den Ionenstrom zeigt das Instrument 9, an. Wird diej Elektronenemission der Kathode 2 konstant gehalten, dann ist der Ionenstrom ein Maß für den in der Meßröhre herrschenden Gasdruck. Die Stabilisierungseinrichtung 7 kontrolliert automatisch den Emissionsstrom und regelt ihn automatisch auf einen konstanten. Wert ein.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Ionisations-Vakuummeter mit einer kalten. Elektronen emittierenden Kathode, dadurch gekennzeichnet, daß die Kathode aus einer oder mehreren Spitzen besteht.
2. 2. Ionisations-Vakuummeter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Emissionsstrorn automatisch stabilisiert wird.