Opublikowano: 30JX.1967 53042 KI. 42 k, 12/04 MKP GOlC 2/^/2)2 UKD Twórcawynalazku: prof. dr Janusz Groszkowski Wlasciciel patentu: Politechnika Warszawska, Warszawa (Polska) Prózniomierz jonizacyjny dla najnizszych cisnien Wynalazek dotyczy prózniomierza jonizacyjnego (pracujacego bez pola magnetycznego) do pomiaru bardzo niskich cisnien, w zakresie których wy¬ stepuja trudnosci oddzielania pradu jonowego, be¬ dacego wlasciwa miara cisnienia, od pradów za¬ klócajacych, które razem z pradem jonowym, do¬ plywaja do kolektora jonów. Jednym z pradów glównie zaklócajacych pomiar, jest prad wywo¬ lany emisja elektronów, jaka wystepuje z kolek¬ tora pod wplywem promieniowania elektromagne¬ tycznego, padajacego na kolektor; jest to przede wszystkim promieniowanie X z anody oraz swiat¬ lo ultrafioletowe z zarzacej sie katody. Dla zmniejszenia tych szkodliwych efektów stosuje sie: kolektor o malej powierzchni, zatrzymywanie elektryczne elektronów emitowanych przez kolek¬ tor, ekranowanie geometryczne kolektora przed niepozadanym promieniowaniem, oddalenie kolek¬ tora od zródla promieniowania oraz modulowanie pradu jonowego.Dotychczasowe rozwiazania konstrukcyjne próz- niomierzy jonizacyjnych obarczone sa róznymi wadami, jak na przyklad mala czuloscia skompli¬ kowaniem ukladu elektrod utrudniajacym dobre i latwe ich odgazowanie, skomplikowaniem po¬ miarowym i tak dalej.W prózniomierzu wedlug wynalazku zastosowa¬ no przede wszystkim kolektor oddalony od zródla promieniowania, czesciowo lub calkowicie ekrano¬ wany oraz o zmniejszonej powierzchni, umieszcza¬ lo 25 30 jac go w obszarze, do którego dochodzi dziejri ewentualnemu odekranowaniu ograniczona tylko czesc promieniowania X i zupelnie nie dochodzi swiatlo z katody, natomiast doplywaja swobodne jony, bedace miara cisnienia. Równoczesnie, dla zwiekszenia czulosci prózniomierza, kolektor jonów otoczono ekranem, który nie pozwala na rozprasza¬ nie sie jonów kierowanych ku kolektorowi oraz nie dopuszcza jonów spoza wlasciwego obszaru jonizacji i ekranuje kolektor od zaklócen elek¬ trycznych. Przykladowe rozwiazanie budowy próz¬ niomierza jonizacyjnego wedlug wynalazku przed¬ stawiono na rysunku, gdzie fig. 1 uwidacznia schematycznie przekrój podluzny glowicy próznio¬ mierza, a fig. 2—4 — rózne odmiany wykonania i zestawienia zasadniczych elementów próznio¬ mierza.Anoda prózniomierza skladajaca sie z cylindra siatkowego 1, górnego denka siatkowego 2 oraz dolnego denka siatkowego lub wykonanego z bla¬ chy 3 zaopatrzonego w otwór 4 stanowi komore, wewnatrz której zachodzi jonizacja gazu pod wplywem elektronów emitowanych z katody 5.Elektrony te sa przyspieszane w kierunku anody dzieki dodatniemu jej potencjalowi, przechodza przez oczka siatki i oscyluja wzgledem cylindra, stopniowo trafiajac na zeberka siatki. Wytworzone w komorze anody jony o koncentracji proporcjo¬ nalnej do cisnienia gazu wyplywaja przez otwór 4 ku kolektorowi 6, który jest umieszczony na 5304253042 3 przeciw tego otworu, na zewnatrz komory joniza¬ cyjnej i ma potencjal nizszy od potencjalu panu¬ jacego wewnatrz obszaru anody. Cylinder 7, ota¬ czajacy kolektor, wykonany z metalu pelnego lub siatkowego albo ze szkla 8 (fig. 2) nie pozwala na. 5 2. rozpraszanie jonów oraz chroni kolektor przed ewentualnymi jonami pochodzacymi z innego zród¬ la, niz obszar jonizacji wewnatrz anody (na przy¬ klad z powierzchni scianek banki 9) jak równiez przed ewentualnymi zaklóceniami pól zewnetrz- 10 nych.. Te sama role moze spelniac denko pelne 10 3 dochodzace az do scianek banki glowicy.Umieszczenie kolektora 6 na zewnatrz komory naprzeciw otworu 4 powoduje, ze kolektor znaj¬ duje sie pod znacznie mniejszym wplywem pro- 15 mieni X wychodzacych z powierzchni anody. W przypadku, gdy denko 3 jest pelne lub gdy zasto¬ sowano odrebny ekran 10 (fig. 3), uzyskuje sie lepsze odekranowanie kolektora równiez od pro¬ mieniowania swietlnego wysylanego przez kato- 2Q de 5. Ekran ten moze byc uzyty jako modulator w metodzie modulacyjnej pomiaru prózni. Kolek¬ tor, w celu umozliwienia wygrzania cylindra 7 w 5- procesie odgazowywania elektronowego moze byc wykonany w postaci katody 11 dajacej sie zarzyc dla emitowania elektronów, jak to pokazano przy¬ kladowo na fig. 4.W celu dalszego zmniejszania efektu promieni X pochodzacych z denka 2 a padajacych na kolek- 6- tor 11 mozna naprzeciw otworu 4 zastosowac do¬ datkowy ekran 12 (fig. 4), który dla promieni sta¬ nowi pewien labirynt, pozwalajacy jednak na do¬ plyw jonów do kolektora. Ten dodatkowy ekran przez przykladanie róznych potencjalów moze byc 7. takze uzyty jako modulator w metodzie modu¬ lacyjnej pomiaru prózni. PL PLPublished: 30JX.1967 53 042 IC. 42 k, 12/04 MKP GOlC 2 / ^ / 2) 2 UKD Inventor: prof. dr Janusz Groszkowski Patent owner: Warsaw University of Technology, Warsaw (Poland) Ionization vacuum meter for the lowest pressure pressure from the interference currents which, together with the ionic current, flow to the ion collector. One of the currents mainly interfering with the measurement is the induced current, the emission of electrons that occurs from the collector due to electromagnetic radiation incident on the collector; these are mainly X-rays from the anode and ultraviolet light from the host cathode. To reduce these harmful effects, the following are used: a collector with a small area, electric retention of electrons emitted by the collector, geometric shielding of the collector against unwanted radiation, distance of the collector from the radiation source and modulation of the ionic current. various disadvantages, such as, for example, a low sensitivity, a complexity of the electrode arrangement, making it difficult to degass them well and easily, measurement complications, etc. The vacuum meter according to the invention uses mainly a collector distant from the radiation source, partially or completely shielded, and with a reduced surface, they place the jacks in the area where the shielding process occurs, only a limited part of the X-ray and no light from the cathode comes in, but free ions, which are a measure of pressure, flow in. At the same time, to increase the sensitivity of the vacuum gauge, the ion collector is surrounded by a screen which prevents the dispersion of ions directed towards the collector and prevents ions from outside the proper ionization area and shields the collector from electrical disturbances. An example of the construction of an ionization vacuum gauge according to the invention is presented in the drawing, where Fig. 1 schematically shows the longitudinal section of a vacuum gauge head, and Figs. from the mesh cylinder 1, the upper mesh bottom 2 and the bottom mesh or sheet bottom 3 provided with an opening 4 is a chamber inside which gas ionization takes place under the influence of electrons emitted from the cathode 5. These electrons are accelerated towards the anode due to its positive effect potential, passes through the mesh's meshes and oscillates in relation to the cylinder, gradually hitting the mesh fins. The ions generated in the anode chamber with a concentration proportional to the gas pressure flow through the opening 4 towards the collector 6, which is located at 5,304,253,042 3 opposite the opening, outside the ionization chamber and has a potential lower than the pan potential inside the anode region. The cylinder 7 surrounding the collector, made of solid metal or mesh metal, or of glass 8 (FIG. 2) does not permit. 5 2. ion scattering and protects the collector from possible ions originating from a source other than the ionization area inside the anode (for example from the surface of the walls of banks 9) as well as from possible interference with external fields. fill the bottom full 3 reaching the walls of the head banks. The positioning of the collector 6 outside the chamber opposite the opening 4 causes that the collector is much less affected by the X-rays emanating from the anode surface. In the event that the bottom 3 is full or a separate screen 10 is used (Fig. 3), a better shielding of the collector is obtained also than the light radiation emitted by cat. 2. This screen can be used as a modulator in the method. modulating vacuum measurement. The collector may be made in the form of an electron-emitting cathode 11 to allow the annealing of the cylinder 7 in an electron degassing process, as shown, for example, in FIG. 4, to further reduce the effect of X-rays from The ends 2 a falling on the collector 11 can be fitted with an additional screen 12 (FIG. 4) opposite the opening 4, which for the rays constitutes a labyrinth, but allowing the flow of ions into the collector. This additional screen by applying different potentials can also be used as a modulator in the modulation method of vacuum measurement. PL PL