Pierwszenstwo: Opublikowano: 14. III. 1966 50780 KI. 21a4, 35/14 MKP II 02 m UKD rsiBLIOTh li A \ Urzadu P«iianto*ego Twórca wynalazku: mgr inz. Wieslaw Krauze Wlasciciel patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Uklad stabilizacji pradu emisyjnego termokatod lub innego pradu zaleznego od pradu emisyjnego Wynalazek dotyczy ukladu stabilizacji pradu emisyjnego termokatod (lub innego pradu zalez¬ nego od pradu emisyjnego), pozwalajacego na uzy¬ skanie wysokiej stabilnosci tego pradu w krótkich okresach czasu przy jednoczesnej wysokiej sta¬ losci godzinowej. Jednoczesnie uklad pozwala na ograniczenie wielkosci napiecia lub pradu zarze¬ nia w przypadkach zwarcia lub innego uszkodze¬ nia, przez co zabezpiecza termokatode.Przyczynami zmian pradu emisyjnego termoka¬ tody lub innego pradu bedacego czescia pradu emisyjnego, sa zmiany mocy zarzenia katody oraz zmiany charakterystyk lampy, w sklad której wchodzi termokatoda (przy ustalonych napieciach elektrod lampy). Zmiany mocy zarzenia przy za¬ silaniu sieciowym moga miec zarówno charakter zmian powolnych i dlugotrwalych jak i skoko¬ wych, natomiast zmiany charakterystyk lampy sa z reguly zmianami powolnymi.Istniejace, uklady stabilizacji pradu emisyjnego stabilizuja moc zarzenia katody lub bezposrednio jej prad emisyjny. Stabilizacja mocy zarzenia usuwa przyczyne szybkich zmian pradu emisyj¬ nego jaka sa zmiany napiecia sieci i zapewnia przez to dobra jego stabilnosc, nie moze natomiast zapewnic stalosci dlugoczasowej, gdyz nie uwzgled¬ nia zmian charakterystyki lampy. Bezposrednia stabilizacja pradu emisyjnego moze zagwaranto¬ wac dobra jego stalosc, natomiast po skoku na¬ piecia sieci przed ustaleniem sie nowego stanu 10 15 20 25 30 równowagi wystepuje tu z reguly znaczne chwilo¬ we odchylenie od wartosci zadanej. Czas tego od¬ chylenia w przypadku katod o znacznej bezwlad¬ nosci cieplnej (a wiec katod o duzej srednicy lub pracujacych w niskich temperaturach) moze byc nawet rzedu kilku lub kilkunastu sekund.Uklad wedlug wynalazku usuwa wady istnie¬ jacych ukladów pozwalajac na jednoczesne uzyska¬ nie wysokiej stabilnosci i stalosci godzinowej pra¬ du emisyjnego lub innego pradu bedacego czescia pradu emisyjnego.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest na ry¬ sunku, na którym fig, l przedstawia schemat blo¬ kowy stabilizatora pradu emisyjnego (pradu kato¬ dowego), fig, 2 schemat blokowy stabilizatora pra¬ du innej elektrody zaleznego od pradu emisyjne¬ go, a fig. 3 schemat ideowy stabilizatora pradu jonizujacego komory jonizacyjnej spektrometru mas.Na fig. 1 przedstawiony jest schemat blokowy ukladu, w którym prad katodowy lampy 1 plynac przez opór 3 wytwarza na nim spadek napiecia.Róznica miedzy tym napieciem, a "napieciem wzor¬ cowym 4 jest wzmacniana przez wzmacniacz re¬ gulujacy 5. Wzmacniacz stabilizujacy 7 porównuje napiecie zarzenia lampy 1 doprowadzone za po¬ srednictwem dzielnika 6 z napieciem wyjsciowym wzmacniacza 5. Sygnal wyjsciowy wzmacniacza 7 steruje element regulacyjny 8.Wzmacniacz 5 ustala wiec wlasciwa wielkosc 507803 50780 4 napiecia zarzenia i w razie potrzeby odpowiednio te wielkosc reguluje, natomiast wzmacniacz 7 wraz z elementem regulacyjnym 8 stabilizuje ustalona przez wzmacniacz 5 wielkosc, uniezalezniajac ja od zmian napiecia sieci. Przy zastosowaniu od¬ powiedniej konstrukcji uklad moze byc automa¬ tycznie przeksztalcany w stabilizator napiecia za¬ rzenia (zlozony ze wzmacniacza 7 i elementu re¬ gulacyjnego 8) i w ten sposób moze ograniczac wzrost napiecia zarzenia termokatody nip. w przy¬ padku uszkodzenia wzmacniacza regulujacego 5 lub przerwy w przewodzie zasilajacym anode sondy 2.Napiecie wyjsciowe wzmacniacza regulujacego 5 moze byc- porównywane nie z napieciem, lecz za posrednictwem odpowiedniego opornika, z pradem * zarzenia. Uklad moze byc w tym przypadku wy¬ korzystany do ograniczenia pradu zarzenia.Uklad wedlug wynalazku pozwala na uzyskiwa¬ nie odpowiedniej stalosci dlugoczasowej pradu emisyjnego (przy zmianie tego pradu wzmacniacz regulujacy 5 wprowadza odpowiednia poprawke korygujaca napiecie lub prad zarzenia), a przez eliminacje zaklócen pochodzacych z sieci przed ich dojsciem do katody zapewnia stabilnosc tego pradu.Na fig. 2 przedstawiony jest uklad dzialajacy w identyczny sposób jak uklad poprzedni, lecz zapewniajacy stalosc pradu dowolnej innej niz katoda elektrody. Wzmacniacz stabilizujacy 7 rea¬ guje tu na zmiany spadku napiecia na oporniku 9 wywolanego przeplywem pradu zarzenia, lecz oczy¬ wiscie podobnie jak w przykladzie wedlug fig. 1 moze reagowac na zmiany napiecia zarzenia. iNa fig. 3 przedstawiony jest przyklad zastoso¬ wania ukladu wedlug wynalazku do stabilizacji pradu jonizujacego spektrometru mas. Stabilizo¬ wany jest tu prad kolektora elektronów 10. Kon¬ densator 11 lacznie z oporem 3 stanowi filtr ko¬ rekcyjny usuwajacy drgania bardzo niskiej cze¬ stotliwosci, pojawiajace sie w ukladach stabilizu¬ jacych prad emisyjny (lub inny prad zalezny od pradu emisyjmeigo), a wywolane bezwladnoscia cieplna termokatody. Lampa 12 o pradzie siatki znacznie mniejszym od pradu stabilizowanego pra¬ cuje w ukladzie wtórnika katodowego i steruje tranzystor 13.Potencjal emitera tranzystora 13 ustalony jest za pomoca dzielnika 14 zasilanego stabilizowa¬ nym napieciem Vu lub przez inne zródlo napiecia wzorcowego. Sygnal wzmocniony przez tranzy¬ stor 13 za posrednictwem dzielnika 15 doprowa¬ dzony jest do siatki lampy 16 pracujacej w ukla¬ dzie wtórnika katodowego. Dzieki zastosowaniu lampy 16 dzielnik 15 moze posiadac duza opor¬ nosc. W wielu przypadkach lampy 12 i 16 moga byc dwoma polówkami tej samej duotriody. Dio¬ da Zenera 17 pozwala na uzyskanie korzystniej¬ szego stosunku podzialu dzielnika 15. 5 Tranzystor 18 porównuje napiecie na oporniku 20 wywolane przeplywem pradu zarzenia z napie¬ ciem wyjsciowym wtórnika katodowego i steruje tranzystorowy element regulacyjny 21 uniezalez¬ niajac prad zarzenia od zmian napiecia sieci. 10 w przypadku zaniku, z jakiegokolwiek powodu, pradu katodowego lampy 16, tranzystor 18 wraz z dzielnikiem 19, opornikiem 20 oraz elementem regulacyjnym 21 stanowia stabilizator pradu za¬ rzenia ograniczajac w ten sposób jego wielkosc, 15 przez co zabezpieczaja katode 2 sondy 1 oraz element regulacyjny 21. Regulowany dzielnik 19 pozwala na regulacje maksymalnej wartosci pradu zarzenia. PL