Przedmiotem wynalazku jest sposób rozszerzenia zakresu pomiarowego prózniomierzowej glowicy joniza¬ cyjnej. Wynalazek znajduje zastosowanie przy pomiarze sredniej, wysokiej i bardzo wysokiej prózni.Pomiar sredniej, wysokiej i bardzo wysokiej prózni za pomoca glowicy jonizacyjnej oparty jest na wykorzystaniu zjawiska, w którym emitowany z termokatody prad elektronowy wywoluje na drodze do anody zderzeniowa jonizacje gazu. Powstale jony dochodza do kolektora i tworza w jego obwodzie prad jonowy lj. Prad ten jest wprost proporcjonalny do czynnika jonizujacego to jest do pradu elektronowego le oraz do cisnienia gazu p. Wspólczynnikiem proporcjonalnosci jest wspólczynnik czulosci S.Przedstawiona wyzej zasada jest opisana nastepujaca zaleznoscia lj = S • le • p i stad Ji=s-P le Wspólczynnik S w zakresie pomiarowym ma wartosc niezalezna ani od cisnienia ani, w zasadzie, od wartosci pradów. Zatem stosunek pradu jonowego do pradu elektronowego jest miara cisnienia.W praktyce, zamiast pomiaru stosunku pradów dokonuje sie pomiaru jednego z pradów utrzymujac jednoczesnie prad drugi na wartosci stalej. W ten sposób otrzymuje sie zaleznosc lj t p dla le = const lub tez le-s- £ dla i j = const Powszechnie, przy pomiarze niskich i bardzo niskich cisnien stosuje sie metode pierwsza, gdzie prad elektronowy le jest utrzymywany na wartosci stalej, natomiast prad jonowy lj jest bezposrednia miara cisnienia.2 89175 Metoda utrzymywania stalej wartosci pradu jonowego, aczkolwiek znana jest w literaturze, w praktyce nie znalazla zastosowania. Powodem tego sa przede wszystkim trudnosci ukladowe regulacji pradu emisyjnego w zakresie wielu rzedów wielkosci.Znane glowice jonizacyjne maja zakres pomiarowy cisnienia ograniczony zarówno od strony niskich jak i wysokich cisnien. Ograniczenie od strony wyzszych cisnien jest spowodowane przekraczaniem granicznej gestosci pradu jonowego na powierzchni kolektora jonów, zas od strony cisnien nizszych wystepowaniem pradów kolektora niezaleznych od cisnienia (efekt rentgenowski i efekt desorpcji elektronowej). Wymienione ogranicze¬ nia zakresu pomiarowego maja takie wlasciwosci, ze zmiana jednej granicy pomiarowej, na przyklad wskutek zmiany konstrukcyjnej glowicy lub warunku zasilania powoduje przesuniecie drugiej granicy zawsze w kierunku tym samym. W rezultacie szerokosc zakresu pomiarowego pozostaje stala i wynosi w znanych glowicach od .pieciu do szesciu rzedów wielkosci cisnienia. Przykladowo, jezeli górna granica pomiarowa jest 10"3 Tr, to dolna granica wynosi okolo 10~8 Tr. Zmiana górnej granicy z 10~3 Tr i 1(T2 Tr powoduje zmiane dolnej granicy pomiarowej z 10~8 do 10~7 Tr.Dla cisnien wyzszych od 10"2 Tr stosuje sie prózniomierze cieplnoprzewodnos- ciowe, których zakres pomiarowy dochodzi do 10"3 Tr.Znany dotychczas sposób przesuniecia górnej granicy pomiarowej glowicy jonizacyjnej w kierunku wyzszych cisnien polega na skokowym obnizaniu wartosci pradu elektronowego le. Wówczas, przy wyzszych cisnieniach gestosc pradu jonowego nie przekracza wartosci granicznej. Skokowa zmiana pradu elektronowego jest realizowana zmiana temperatury katody, a wiec i zmiana mocy doprowadzanej do glowicy. Ma to ten ujemny skutek, ze w momencie przelaczenia nastepuje naruszenie równowagi terraicznej w glowicy i zachwianie ustalonych wlasciwosci sorbcyjnych. W konsekwencji, w momencie przelaczenia pojawia sie nagle duzy blad pomiarowy. Blad ten wystepuje zawsze po zmianie wartosci pradu elektronowego niezaleznie od kierunku -tej zmiany i stopniowo, w miare uplywu czasu maleje.Istota wynalazku polega na tym, ze przy wzroscie cisnienia, po osiagnieciu natezenia pradu jonowego odpowiadajacego w przyblizeniu jego gestosci granicznej, w celu pomiaru cisnien wyzszych natezenie pradu elektronowego obniza sie stopniowo, w miare wzrostu cisnienia czyniac to tak, aby natezenie pradu jonowego nie ulegalo dalszym zmianom. < Korzyscia techniczna jaka stwarza wynalazek jest mozliwosc rozszerzenia zakresu pomiarowego glowic jonizacyjnych w kierunku cisnien wyzszych, bez wystepowania chwilowego bledu pomiaru. W praktycznych ukladach prózniowych zmiany cisnienia sa na ogól powolne, a wiec powolne beda takze zmiany natezenia pradu elektronowego. Dzieki temu w sposobie wedlug wynalazku nie wystepuje nagly wzrost bledu pomiaru. Jak stwierdzono, sposobem wedlug wynalazku mozliwe jest rozszerzenie zakresu pomiarowego o dwa do trzech rzedów wielkosci, zatem laczny zakres pomiarowy znanych glowic jonizacyjnych moze dochodzic do dziewieciu rzedów wielkosci. Istotnie wazny przy tym jest fakt, ze górna granica tego zakresu moze wynosic znacznie powyzej cisnienia 10"3 Tr. Dolna granica zakresu pomiarowego prózniomierzy cieplnoprzewodnosciowych jest cisnienie rzedu 10~3 Tr, przy czym pomiar w poblizu tej granicy jest obarczony znacznym bledem. Dzieki rozszerzeniu zakresu pomiarowego glowic jonizacyjnych, przy zastosowaniu jednego prózniomierza cieplnoprze- wodnosciowego i jednego jonizacyjnego mozliwy jest pomiar cisnien w bardzo szerokim zakresie, na przyklad od "9 Tr az do cisnienia stanowiacego górna granice pomiarowa prózniomierza cieplnoprzewodnosciowego. Unika sie przy tym zwiekszania bledu pomiarowego wystepujacego w dotychczasowych rozwiazaniach, w poblizu cisnienia 10~3 Tr.Sposób wedlug wynalazku zostanie blizej objasniony z wykorzystaniem rysunku, na którym przedstawiono przykladowy wykres wartosci pradów elektronowego i jonowego przy pomiarze cisnienia glowica jonizacyjna z wykorzystaniem przedmiotowego sposobu.Zakres pomiarowy typowej glowicy jonizacyjnej wynosi 10"9 Tr do 10"4 Tr.Przy pomiarze cisnien w tym zakresie utrzymuje sie stala wartosc pradu elektronowego le, która przykladowo wynosi 4 mA. W miare wzrostu cisnienia natezenie pradu jonowego lj zwieksza sie wprost proporcjonalnie do cisnienia. Gdy natezenie pradu jonowego lj osiagnie okreslona, wczesniej wybrana wartosc graniczna, przy dalszym wzroscie cisnienia utrzymuje sie je na tej granicznej wartosci, w przykladzie 1,2 * 10~5 A, natomiast natezenie pradu elektronowego le maleje i jest odwrotnie proporcjonalne do cisnienia p. Takwiec w sposobie wedlug wynalazku przy cisnieniach nizszych od cisnienia odpowiadajacego granicznej wartosci pradu jonowego, miara cisnienia jest natezenie pradu jonowego lj, zas przy cisnieniach wyzszych miara cisnienia jest natezenie pradu elektronowego le. Graniczna wartosc natezenia pradu jonowego wybiera sie zwykle na poziomie nieco wyzszym od wartosci odpowiadajacej granicznej gestosci pradu jonowego. Jak stwierdzono, uzyskany sposobem wedlug wynalazku zakres pomiarowy glowicy jonizacyjnej dla cisnien wyzszych dochodzi nawet do 6* 10~2 Tr, co czyni dostatecznie szeroka zakladke z zakresem pomiarowym prózniomierza cieplnoprzewodnosciowego i umozliwia niezawodna wspólprace obu prózniomierzy.89175 3 (copjt) N^ PL