Vorrichtung zur Messung niederer Gasdrücke Es ist bekannt, sehr gering,.
Gasdrücke in evakuilerten Räumen mit Hilfe eines elektrischem Stromes zu messen,
der durch diel selbständige Gasentladung zustande kommt. Die Träger der elektrischen
Laidungen, Ionen und Elektronen werden hierbei im Gas, bzw. an den Elektroden durch
die Entladung selbst in einem elektrischen Feld gebildet, zu dessen Aufrechterhaltung
man an die Elektroden eine Gleichspannung anlegt. Zur Erzeugung der Elektronen an
den Elektroden sind anfangs Ionen notwendig, die in dem sehr verdünnten Gas des
evakuierten Raumes vorhanden sein müssen. Die sehr geringe Anzahl derjenigen Ionen,
die sich immer und überall in jedem Gasi befinden, reicht zur Einleitung der Entladung
aus. Diese Ionen werden durch das angelegte elektrische Feld beschleunigt und machen
beim Aufprall auf die Kathode aus der Oberfläche von dieser Elektronen frei. Die
frei gewordenen Elektronen werden in Richtung auf die Anode zu beschleunigt und
vermögen auf ihrem Weg dorthin im Gas Gasatom beim Zusammenstoß zu ionisieren, so.
daß neue Ionen entstehen, dile wiederum unter der Einwirkung des elektrischen Feldes
von der Kathode angezogen und an ihr unter Losschlagung neuer Elektronen entladen
werden. Es entsteht ein Entladungsstrom, der von der Menget der gebildetem Gasionen
bzw. Elektronen abhängt, also auch eine Funktion des Gasdruckes, im evakuierten
Raum ist. Nach dieser Methode können die Gasdrücke! bis zu etwa 1o-3 mm Quecksilbersäule
gemessen werden. Um einen Entladungsstrom bei noch kleineren Gasdrücken zu erhalten,
kann man bekanntlich dem angelegtem elektrischen Feld ein magnetisches Feld
überlagern
und damit den Weg der Elektronen zwischen den Elektroden um ein Vielfaches verlängern.
Hierdurch isst die Möglichkeit erheblich größer geworden, daß ein Elektron ein Gasatom
treffen und ionisieren kann.Apparatus for measuring low gas pressures It is known to be very low.
To measure gas pressures in evacuated rooms with the help of an electric current,
which comes about through the independent gas discharge. The carriers of the electric
Laidungen, ions and electrons are carried through in the gas or on the electrodes
the discharge itself is formed in an electric field to maintain it
a DC voltage is applied to the electrodes. To generate the electrons
The electrodes initially require ions that are contained in the very dilute gas of the
evacuated room must be available. The very small number of those ions
which are always and everywhere in every gas station is enough to initiate the discharge
the end. These ions are accelerated and rendered by the applied electric field
on impact with the cathode from the surface of these electrons free. the
Released electrons are accelerated towards the anode and as well
are able to ionize gas atoms in the gas during a collision on their way there, see above.
that new ions arise, again under the influence of the electric field
attracted by the cathode and discharged at it, releasing new electrons
will. A discharge current is created, which is caused by the amount of gas ions formed
or electrons depends, thus also a function of the gas pressure, in the evacuated
Space is. With this method, the gas pressures! up to about 1o-3 mm of mercury
be measured. To get a discharge current at even lower gas pressures,
As is well known, the applied electric field can be given a magnetic field
overlay
and thus extend the path of the electrons between the electrodes many times over.
This greatly increases the possibility that an electron eats a gas atom
can hit and ionize.
Zweckmäßig hat man das Meßgerät so ausgestaltet, daß seich zwei plattenförmige
Kathoden gegenüberstehen und die magnetischen Kraftlinien den Raum zwischen. ihnen
erfüllen. Die rahmenförmige Anode ist zwischen den beiden Kathoden so angebracht,
daß sie von der Hauptmenge der magnetischen Kr, aftlinien, die auf den beiden Kathodenplatten
senkrecht stehen, nicht getroffen wird. Die aus dem Oberflächen der Kathoden heiraustretenden
Elektronen werden jetzt nicht alleiin von den Kraftlinien des elektrischen Feldes
abgelenkt, auf die Anode zu fliegen, sondern sie werden von den magnetischen Kraftlinien
noch so abgelenkt, @daß sie in schraubenlinienförmiger Bewegung auf die Anode zu
beschleunigt werden. Dabei gelangen sie aber nicht gleich an die Anode, um dort
entladen zu werden, sondern sie fliegen zum größten Teil durch den Anodenrahmen
hindurch auf die andere Kathodenplatte zu. Von dieser werden sie aber abgestoßen,
in ihrer Bewegung gebremst und schließlich wieder zurückgeworfen. Auf diese Weise
fliegen sie auf ihrer schraubenlinienförmigen Bahn zwischen den Kathodenplatten
eine Zeitlang hin und her und haben dalyei vermehrte Gelegenheit, ein Gasatom zu
treffen und zu ionisieren.The measuring device has expediently been designed in such a way that two are plate-shaped
Cathodes face each other and the lines of magnetic force fill the space between. them
fulfill. The frame-shaped anode is attached between the two cathodes so that
that they depend on the bulk of the magnetic lines of force acting on the two cathode plates
stand upright, not hit. Those emerging from the surface of the cathodes
Electrons are now not alone by the lines of force of the electric field
distracted to fly towards the anode, instead they are distracted by the magnetic lines of force
so distracted that it moves in a helical motion towards the anode
be accelerated. In doing so, however, they do not immediately reach the anode to be there
rather, they mostly fly through the anode frame
through to the other cathode plate. But they are repelled by this,
braked in their movement and finally thrown back again. In this way
they fly on their helical path between the cathode plates
For a while back and forth and dalyei have increased opportunity to use a gas atom
meet and ionize.
Diese Vorrichtung zur Messung niederer Gasdrücke mit Hilfe eines elektrischem
Entladestromes im magnetischen Feld wird gemäß der Erfindung in ihrem Aufbau vereinfacht,
wenn die Polschuhei des Magneten gleichzeitig die beiden gleichnamigen Elektrodenplatten
bilden.This device for measuring low gas pressures with the help of an electric
Discharge current in the magnetic field is simplified according to the invention in its structure,
if the pole pieces of the magnet are simultaneously the two electrode plates of the same name
form.
Der Aufbau des Meßgerätes kann vorteilhaft ohne Verwendung zerbrechlicher
Glas-röhren erfolgen. Der Magnet sitzt elektrisch isoliert auf einer scheibenförmigen
Unterlage, die leicht an die Öffnung des. niederen Gasdruck enthaltenden Raumes,
angeschraubt werden kann. Zwischen den Polschuhen, die gleichzeitig als Kathodenplattem
dienen, d. h. als gleichnamige Elektroden, ist ebenfalls isoliert auf dem Flansch
die rahmenförmige Anode als Gegenelektrode angebracht. Durch die scheibenförmige
Unterlage hindurch gehen -die elektrischen Zuleitungen zu den Elektroiden.The construction of the measuring device can be advantageous without the use of fragile
Glass tubes are made. The magnet sits electrically isolated on a disk-shaped
Underlay, which is easily attached to the opening of the. Low gas pressure containing room,
can be screwed on. Between the pole pieces, which also act as cathode plates
serve, d. H. as electrodes of the same name, is also insulated on the flange
the frame-shaped anode is attached as a counter electrode. Due to the disc-shaped
Underlay go through - the electrical leads to the electrodes.
Es wurde nun weiter gefunden, daß beim Anlegen von Wechselspannung
an die Elektroden eine Gle;ichrichterwirkung eintritt. Da nun bisher ausschließlich
hochgespannter Gleichstrom zur Erzeugung des elektrischen Feldes benutzt wurde,
ist die Anwendung von hochgespanntem Wechselstrom wegen seiner einfacheren Erzeugung
und Fortleitüng eine ganz erhebliche Vereinfachung der Meßvorrichtung.It has now been found that when alternating voltage is applied
an equalizing effect occurs on the electrodes. Since now so far exclusively
high-voltage direct current was used to generate the electric field,
is the application of high-voltage alternating current because of its simpler generation
and continuation a very considerable simplification of the measuring device.
Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Auf der-
Unterlagsplatte i sitzt der Magnet :2 mit dein zwei Polschuhen 3 und d. aus Permanentmagnetmetall,
die über ein U-förmiges Weicheisenstück verbunden sind, wodurch das magnetische
Feld ziemlich auf diese Polschuhe beschränkt wird. Diese bilden zugleich die beiden
gleichnamigen Elektrodenplatten, zwischen denen die rahmenförmige Gegenelektrode
5 elektrisch isoliert auf der Unterlagsplatte i sitzt. Die Unterlagsplatte i kann
durch Schrauben, z. B. 6 bis 9, an einer Öffnung des den niederen Gasdruck enthaltenden
Raumes befestigt werden, so daß die Elektroden in den Raum, dessen Gasdruck gemessen
werden soll, hineinragen. Durch den Stutzen io am Flansch i gehen die Zuleitungen
für den anzulegendein Wechselstrom. . " 'The figure shows an embodiment of the invention. On the-
Base plate i is where the magnet sits: 2 with your two pole pieces 3 and d. made of permanent magnet metal,
which are connected via a U-shaped piece of soft iron, creating the magnetic
Field is fairly limited to these pole pieces. These form the two at the same time
electrode plates of the same name, between which the frame-shaped counter electrode
5 sits electrically isolated on the base plate i. The production plate i can
by screws, e.g. B. 6 to 9, at an opening of the containing the low gas pressure
The space should be attached so that the electrodes are in the space where the gas pressure is measured
should be, protrude. The supply lines go through the nozzle io on the flange i
for the alternating current to be applied. . "'