RU2610214C1 - Collapsible inverted-magnetron vacuum-gauge converter with additional carbon field-effect emitter, protected from ion bombardment - Google Patents

Collapsible inverted-magnetron vacuum-gauge converter with additional carbon field-effect emitter, protected from ion bombardment Download PDF

Info

Publication number
RU2610214C1
RU2610214C1 RU2015143963A RU2015143963A RU2610214C1 RU 2610214 C1 RU2610214 C1 RU 2610214C1 RU 2015143963 A RU2015143963 A RU 2015143963A RU 2015143963 A RU2015143963 A RU 2015143963A RU 2610214 C1 RU2610214 C1 RU 2610214C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
field
emitter
collapsible
inverted
anode
Prior art date
Application number
RU2015143963A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Валерьевич Ратушный
Леонид Николаевич Розанов
Максим Николаевич Белов
Владимир Алексеевич Гапонов
Original Assignee
Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) filed Critical Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК)
Priority to RU2015143963A priority Critical patent/RU2610214C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2610214C1 publication Critical patent/RU2610214C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L21/00—Vacuum gauges
    • G01L21/30—Vacuum gauges by making use of ionisation effects

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention can be used for creation of ionization vacuum gauges. Essence of invention lies in that, inverted-magnetron vacuum-gauge transducer comprises concentrically arranged plug-in anode and hollow cylindrical ion collector and field-effect emitter, structure is collapsible, field-effect emitter is made in form of a nanocarbon film, deposited on silicon substrate, and is fixed in a special holder, located on same axis with anode, and a protective potential is applied on surface of field-effect emitter at pressures above 10-6 Pa.
EFFECT: technical result is possibility of expansion of measurement range of transducer in region of ultra-low pressures, increasing measurement accuracy, facilitating ignition of discharge, increasing value of ion current.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике измерения высокого вакуума, в частности к магнитным электроразрядным вакуумметрическим преобразователям инверсно-магнетронного типа, и может быть использовано при создании вакуумметров с пределами измерения от 10-2 Па до 10-12 Па.The invention relates to a technique for measuring high vacuum, in particular to magnetic electric-discharge vacuum-gauge inverters-magnetron type, and can be used to create vacuum gauges with measurement limits from 10 -2 Pa to 10 -12 Pa.

Известны различные электроразрядные вакуумметрические преобразователи, однако наиболее совершенными являются преобразователи инверсно-магнетронного типа [1, 2]. Они пригодны для измерения сверхвысокого вакуума благодаря высокой эффективности магнитных ловушек, которые удерживают в межэлектродном пространстве электроны, участвующие в поддержании самостоятельного тлеющего разряда.Various electrodischarge gauges are known, but the most advanced are inverted-magnetron type transducers [1, 2]. They are suitable for measuring ultrahigh vacuum due to the high efficiency of magnetic traps that hold electrons in the interelectrode space involved in maintaining an independent glow discharge.

Тем не менее существует временная задержка между моментом приложения высокого потенциала к аноду и появлением ионного тока в цепи катода, свидетельствующего о зажигании самостоятельного разряда. В работах П.А. Рэдхэда (P.A. Readhead) показано, что при давлениях ниже 10-9 Па она может достигать нескольких часов [3].Nevertheless, there is a time delay between the moment a high potential is applied to the anode and the appearance of an ion current in the cathode circuit, indicating the ignition of an independent discharge. In the works of P.A. Redhead (PA Readhead) showed that at pressures below 10 -9 Pa it can reach several hours [3].

Для облегчения зажигания разряда в сверхвысоком вакууме в конструкцию преобразователя вводят дополнительные источники свободных электронов: термоэмиссионные [4], фотоэмиссионные [5] и автоэмиссионные [6, 7]. В работе [4] за основу взят преобразователь ПММ-32-1. В его разрядную область устанавливают накаливаемый катод со ступенчато регулируемым током накала. В работе [5] используют раздельную систему, состоящую из ультрафиолетовой лампы и инверсно-магнетронного преобразователя. Облучая поверхность катода ультрафиолетовым излучением, удается получить фотоэмиссионный ток, достаточный для инициализации разряда. Основным недостатком данных преобразователей является их низкая надежность. В первом случае она связана с сильным износом накального элемента и выходом его из строя (сгоранием) в условиях низкого вакуума или разгерметизации вакуумной системы. Во втором - с образованием со временем на поверхности ультрафиолетовой лампы непрозрачной пленки, осаждаемой в результате распыления материала катода, которое неизбежно происходит во время горения разряда. В работе [6] описывается введение в разрядную зону автоэлектронного эмиттера, изготовленного из тонкого листа антикоррозийного тугоплавкого сплава на основе нержавеющей стали SUS304, никеля и тугоплавких металлов, который устанавливается аксиально на небольшом расстоянии от анода. При подаче высокого напряжения на анод с поверхности эмиттера начинается эмиссия электронов, которые, попадая в разрядный промежуток, облегчают зажигание разряда.To facilitate ignition of the discharge in ultrahigh vacuum, additional sources of free electrons are introduced into the converter design: thermionic [4], photoemission [5] and field emission [6, 7]. In [4], the PMM-32-1 converter was taken as a basis. An incandescent cathode with a stepwise adjustable glow current is installed in its discharge region. In [5], a separate system is used, consisting of an ultraviolet lamp and an inverted-magnetron converter. By irradiating the cathode surface with ultraviolet radiation, it is possible to obtain a photoemissive current sufficient to initiate the discharge. The main disadvantage of these converters is their low reliability. In the first case, it is associated with severe wear of the filament element and its failure (combustion) under conditions of low vacuum or depressurization of the vacuum system. In the second, with the formation of an opaque film on the surface of the ultraviolet lamp over time, deposited as a result of sputtering of the cathode material, which inevitably occurs during the combustion of the discharge. [6] describes the introduction into the discharge zone of an autoelectronic emitter made of a thin sheet of anticorrosive refractory alloy based on SUS304 stainless steel, nickel, and refractory metals, which is mounted axially at a small distance from the anode. When a high voltage is applied to the anode from the surface of the emitter, the emission of electrons begins, which, falling into the discharge gap, facilitate the ignition of the discharge.

Наиболее близким аналогом, выбранным в качестве прототипа, является изобретение, описанное в патенте [7]. В нем, так же как и в работе [4], авторами сделана попытка модернизации преобразователя ПММ-32-1. Они используют систему из двух дополнительных электродов в виде концентрических изолированных друг от друга тонких колец, разнесенных на расстояние в несколько единиц микрон. Такая конфигурация позволяет при подаче на них разности потенциалов порядка 100 В добиться автоэмиссии, способной многократно увеличить плотность потока электронов, совершающих циклоидальное движение. Данные конструкции лишены описанных выше недостатков термо- и фотоэмиссионных преобразователей. Конструкция прототипа [7], в отличие от преобразователя, описанного в работе [6], позволяет изменять величину эмиссионного тока и регулировать потенциал поверхности автоэлектронного эмиттера.The closest analogue selected as a prototype is the invention described in the patent [7]. In it, as well as in [4], the authors attempted to modernize the PMM-32-1 converter. They use a system of two additional electrodes in the form of concentric thin rings isolated from each other, spaced several microns apart. Such a configuration makes it possible, when a potential difference of the order of 100 V is applied to them, to achieve field emission capable of multiply increasing the flux density of electrons performing cycloidal motion. These designs are devoid of the above-described disadvantages of thermo- and photoemissive converters. The design of the prototype [7], in contrast to the converter described in [6], allows you to change the magnitude of the emission current and adjust the surface potential of the field emitter.

Главным недостатком прототипа является узкий диапазон измеряемых давлений - нижний предел измерения составляет 10-10 Па, что недостаточно для ряда применений преобразователя, кроме того, в приборе используется не самый эффективный на сегодняшний день автоэлектронный эмиттер [8]. Не решена проблема деградации эмиссионно-активных участков поверхности, связанная с ионной бомбардировкой. Не обеспечен легкий доступ к внутренним конструктивным элементам преобразователя для удаления загрязнений, которые неизбежно образуются во время длительной эксплуатации прибора.The main disadvantage of the prototype is the narrow range of measured pressures - the lower limit of measurement is 10 -10 Pa, which is not enough for a number of converter applications, in addition, the device does not use the most efficient electronic emitter to date [8]. The problem of the degradation of emission-active surface regions associated with ion bombardment has not been resolved. Easy access to the internal structural elements of the converter is not provided to remove contaminants that inevitably form during prolonged use of the device.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является расширение диапазона измерения преобразователя, увеличение точности измерения, облегчение зажигания разряда, снижение времени зажигания, повышение величины ионного тока. Дополнительно решается задача продления срока эксплуатации прибора.The technical problem to which the invention is directed is to expand the measuring range of the transducer, increase the accuracy of measurement, facilitate ignition of the discharge, reduce the ignition time, increase the magnitude of the ion current. Additionally, the task of extending the life of the device is solved.

Эта техническая задача решается введением в традиционную конструкцию инверсно-магнетронного преобразователя дополнительного автоэлектронного эмиттера, выполненного в виде наноуглеродной пленки, осажденной на подложку из кремния, с повышенной эмиссионной активностью и приложением защитного потенциала к поверхности эмиттера при давлениях выше 10-6 Па. Увеличение срока службы прибора достигается за счет использования в преобразователе углеродного автоэлектронного эмиттера, защищенного от ионной бомбардировки, а также за счет проведения периодических профилактических работ, связанных с очисткой поверхностей электродов, возможность осуществления которых обеспечивается разборной конструкцией преобразователя.This technical problem is solved by introducing an additional autoelectronic emitter made in the form of a nanocarbon film deposited on a silicon substrate with increased emission activity and applying a protective potential to the surface of the emitter at pressures above 10 -6 Pa into the traditional design of the inverted-magnetron converter. An increase in the instrument's service life is achieved through the use of a carbon-based emitter protected from ion bombardment in the converter, as well as through periodic preventive maintenance related to cleaning the surfaces of the electrodes, the possibility of which is ensured by the collapsible design of the converter.

На фиг. 1-3 изображена конструкция предлагаемого преобразователя. Он состоит из концентрически расположенных штыревого анода 1 и полого цилиндрического коллектора ионов 2, в разрядную область ионизационного преобразователя дополнительно введен углеродный автоэлектронный эмиттер 3, представляющий из себя тонкую пластинку площадью 30 мм2. Он закреплен в специальном держателе 14, расположенном на одной оси с анодом и имеющем отдельный электрический ввод. Электрические вводы от всех электродов проходят через керамические изоляторы 4, впаянные в соответствующие отверстия корпуса преобразователя. К вакуумной системе преобразователь подключается с помощью крепежного фланца 8. Преобразователь является разборным и состоит из трех фланцев CF-40: двух торцевых и одного центрального. Торцевые фланцы 5 заглушены и каждый из них снабжен высоковольтным электрическим вводом (вводом анода 11 и вводом автоэлектронного эмиттера 13). Центральный фланец 6 сквозной и имеет два боковых отверстия. К ним приварено два патрубка 10 с фланцами CF-16: крепежный фланец 8 и фланец коллектора ионов 9 с электрическим вводом коллектора ионов 12.In FIG. 1-3 shows the design of the proposed Converter. It consists of a concentrically disposed pin anode 1 and a hollow cylindrical ion collector 2, a carbon field emitter 3, which is a thin plate with an area of 30 mm 2 , is additionally introduced into the discharge region of the ionization transducer. It is fixed in a special holder 14, located on the same axis with the anode and having a separate electrical input. Electrical inputs from all electrodes pass through ceramic insulators 4, soldered into the corresponding holes of the transducer housing. The converter is connected to the vacuum system using the mounting flange 8. The converter is collapsible and consists of three CF-40 flanges: two end and one central. The end flanges 5 are plugged and each of them is equipped with a high-voltage electrical input (input of the anode 11 and input of the field emitter 13). The central flange 6 is through and has two side openings. Two pipes 10 with CF-16 flanges are welded to them: a mounting flange 8 and a flange of the ion collector 9 with an electrical input of the ion collector 12.

В отличие от прототипа в данном преобразователе используется углеродный автоэлектронный эмиттер с высокой эмиссионной способностью, позволяющий получить плотность тока эмиссии до 1,5 мА/см2 при напряженности электрического поля 5 кВ/мм [9]. Наличие источника электронов такой большой плотности тока не только обеспечит зажигание разряда (для которого достаточно величины порядка 100 нА/мм), но и существенно увеличит плотность электронов тлеющего разряда и, как следствие, величину измеряемого ионного тока разряда.In contrast to the prototype, this converter uses a carbon field emitter with high emission ability, which allows to obtain an emission current density of up to 1.5 mA / cm 2 with an electric field strength of 5 kV / mm [9]. The presence of an electron source of such a high current density will not only provide ignition of the discharge (for which a value of the order of 100 nA / mm is sufficient), but also significantly increase the density of electrons of a glow discharge and, as a result, the measured ion current of the discharge.

Предлагаемый преобразователь работает следующим образом. На пределах измерения от 1 Па до 10-5 Па включительно на автоэлектронный эмиттер 3 подается тот же потенциал, что и на анод 1. Этот потенциал необходим для защиты рабочей поверхности автоэлектронного эмиттера 3 от ионной бомбардировки, существенной при данных давлениях. В результате чего преобразователь работает как обычный инверсно-магнетронный вакуумметрический преобразователь. Между коллектором ионов 2 и анодом 1 прикладывается постоянное напряжение величиной порядка 5500 В. Оно создает в межэлектродном пространстве радиально направленное электрическое поле, под действием которого свободные электроны, имеющиеся в межэлектродном пространстве, разгоняются в направлении анода. Однако перпендикулярно электрическому полю действует магнитное поле постоянного магнита, расположенного снаружи преобразователя на его торцах. Под действием магнитного поля заряженные частицы (электроны и ионы) отклоняются в тангенциальном направлении. Напряженности электрического и магнитного полей подобраны таким образом, чтобы электроны совершали циклоидальное вращение с радиусом, много меньшим поперечных размеров активной зоны преобразователя. Двигаясь по гипоциклоидам, электроны могут покинуть область разряда только в результате столкновений с нейтральными частицами газа, которые могут изменять направление их скорости в любую сторону. Поэтому до того как попасть на анод 1, электроны успевают совершить несколько столкновений с нейтральными частицами, в том числе и ионизирующими. Образующиеся при столкновениях положительные ионы под действием электрического поля собираются коллектором ионов 2. Вследствие большой массы ионов (по сравнению с электронами) радиус их циклотронного вращения в поперечном магнитном поле оказывается существенно больше поперечных размеров активной зоны преобразователя, а потому магнитное поле не может существенно искривить траекторию их дрейфа в электрическом поле. Благодаря своей большой массе и отсутствию циклоидального вращения ионы, разгоняясь в электрическом поле, набирают значительную энергию и, бомбардируя поверхность коллектора ионов, выбивают из него вторичные электроны, которые, попадая в область разряда и сталкиваясь с нейтральными частицами газа, ионизируют их и, тем самым, поддерживают электрический разряд. Ионный ток катода будет зависеть от концентрации молекул газа в активной зоне преобразователя, то есть от его давления. Измеряя ионный ток, можно судить о давлении газа.The proposed Converter operates as follows. Over the measurement range from 1 Pa to 10 -5 Pa, inclusive, the same potential is applied to the field emitter 3 as to the anode 1. This potential is necessary to protect the working surface of the field emitter 3 from ion bombardment, which is significant at given pressures. As a result, the converter operates as a conventional inverse-magnetron vacuum gauge converter. A constant voltage of about 5500 V is applied between the ion collector 2 and the anode 1. It creates a radially directed electric field in the interelectrode space, under the influence of which free electrons in the interelectrode space are accelerated in the direction of the anode. However, perpendicular to the electric field acts a magnetic field of a permanent magnet located outside the transducer at its ends. Under the influence of a magnetic field, charged particles (electrons and ions) deviate in a tangential direction. The electric and magnetic fields are selected in such a way that the electrons perform a cycloidal rotation with a radius much smaller than the transverse dimensions of the active zone of the transducer. Moving along hypocycloids, electrons can leave the discharge region only as a result of collisions with neutral gas particles, which can change the direction of their velocity in any direction. Therefore, before getting to the anode 1, the electrons manage to make several collisions with neutral particles, including ionizing ones. Positive ions formed during collisions under the influence of an electric field are collected by ion collector 2. Due to the large mass of ions (compared to electrons), the radius of their cyclotron rotation in a transverse magnetic field is significantly larger than the transverse dimensions of the active zone of the transducer, and therefore the magnetic field cannot substantially distort the trajectory their drift in the electric field. Due to its large mass and the absence of cycloidal rotation, ions, accelerating in an electric field, gain significant energy and, bombarding the surface of the ion collector, knock out secondary electrons from it, which, falling into the discharge region and colliding with neutral gas particles, ionize them and, thereby support electric discharge. The ion current of the cathode will depend on the concentration of gas molecules in the active zone of the transducer, that is, on its pressure. By measuring the ion current, one can judge the gas pressure.

При давлениях ниже 10ˉ6 Па время зажигания разряда существенно возрастает. Для его уменьшения к автоэлектронному эмиттеру 3 прикладывается нулевой потенциал относительно коллектора ионов 2. В результате чего с поверхности эмиттера в зону разряда преобразователя эмитируют дополнительные электроны, участвующие в ионизационных процессах. Это приводит к существенному снижению времени зажигания разряда (до нескольких секунд) и увеличению ионного тока в цепи коллектора ионов 15. Ток автоэлектронной эмиссии протекает по отдельной цепи и не влияет на измерение ионного тока.At pressures below 6 Pa 10ˉ discharge time of ignition significantly increases. To reduce it, a zero potential is applied to the field-emitter 3 relative to the ion collector 2. As a result, additional electrons participating in the ionization processes are emitted from the surface of the emitter to the discharge zone of the converter. This leads to a significant decrease in the ignition time of the discharge (up to several seconds) and an increase in the ion current in the ion collector circuit 15. The field emission current flows through a separate circuit and does not affect the measurement of ion current.

Таким образом, введение автоэлектронного эмиттера 3 при измерении давлений ниже 10-6 Па позволяет решить проблему зажигания самостоятельного тлеющего разряда и увеличить значения ионного тока, что позволяет расширить нижний предел до 10-12 Па и увеличить точность измерения таких преобразователей. Наличие защитного потенциала при более высоких давлениях (от 10-6 Па) продлевает срок службы элементов, чувствительных к ионной бомбардировке, а разборная конструкция позволяет производить регламентные работы.Thus, the introduction of an auto-electronic emitter 3 when measuring pressures below 10 -6 Pa allows solving the problem of ignition of a self-contained glow discharge and increasing the ion current, which allows expanding the lower limit to 10 -12 Pa and increasing the measurement accuracy of such transducers. The presence of a protective potential at higher pressures (from 10 -6 Pa) prolongs the life of the elements sensitive to ion bombardment, and a collapsible design allows for routine maintenance.

Техническим результатом изобретения является расширение диапазона измерения преобразователя в область сверхнизких давлений, облегчение зажигания разряда, увеличение скорости зажигания, повышение величины ионного тока, увеличение точности измерения, а также продление срока службы прибора.The technical result of the invention is the expansion of the measuring range of the transducer in the region of ultra-low pressures, facilitating the ignition of the discharge, increasing the ignition speed, increasing the ion current, increasing the measurement accuracy, and also extending the life of the device.

ЛитератураLiterature

1. Гейнце В. Введение в вакуумную технику. - М.: Госэнергоиздат, 1960. - 512 с.1. Heinze V. Introduction to vacuum technology. - M.: Gosenergoizdat, 1960 .-- 512 p.

2. J.P. Hobson and P.A. Redhead, Can. J. Phys. 36, 271 (1958).2. J.P. Hobson and P.A. Redhead, Can. J. Phys. 36, 271 (1958).

3. P.A. Redhead, Can. J. Phys. 36, 255 (1958).3. P.A. Redhead, Can. J. Phys. 36, 255 (1958).

4. Комбинированный ионизационный вакуумметрический преобразователь: пат. на изобретение 2389990 C2, Рос. Федерация, В.Э. Дрэйзин, Ю.А. Овсянников, В.Г. Поляков, Р.А. Поветкин, С.О. Бабаскин; №2008114988/28; заявл. 16.04.2008; опубл. 27.10.2009.4. Combined ionization vacuum gauge transducer: US Pat. for the invention 2389990 C2, Ros. Federation, V.E. Dreisin, Yu.A. Ovsyannikov, V.G. Polyakov, R.A. Povetkin, S.O. Babaskin; No. 2008114988/28; declared 04/16/2008; publ. 10/27/2009.

5. Cold cathode ionization vacuum gage: пат. JP H06-26967, Япония, Peacock Roy N и Peacock Neil T, №91668053; заявл. 12.03.1991; опубл. 04.02.1994.5. Cold cathode ionization vacuum gage: US Pat. JP H06-26967, Japan, Peacock Roy N and Peacock Neil T, No. 91668053; declared 03/12/1991; publ. 02/04/1994.

6. Cold cathode ionization vacuum gauge, vacuum processing apparatus having the same, discharge starting auxiliary electrode used for the same, and method of measuring pressure using the same: пат US 8384391 B2, США, Yohsuke Kawasaki, № US 20110279127: заявл. 2011-05-12; опубл. 2013-02-26.6. Cold cathode ionization vacuum gauge, vacuum processing apparatus having the same, discharge starting auxiliary electrode used for the same, and method of measuring pressure using the same: US Pat. No. 8384391 B2, USA, Yohsuke Kawasaki, No. US 20110279127: claimed. 2011-05-12; publ. 2013-02-26.

7. Высокочувствительный ионизационный вакуумметрический преобразователь: пат. на изобретение 2515212 C2, Рос. Федерация, Р.Ю. Богомазов, В.Э. Дрэйзин, А.В. Кочура, В.А. Пиккиев; №2012135911/28; заявл. 21.08.2012; опубл. 27.07.2014 Бюл. №13.7. Highly sensitive ionization vacuum gauge transducer: US Pat. for the invention 2515212 C2, Ros. Federation, R.Yu. Bogomazov, V.E. Dreisin, A.V. Kochura, V.A. Pikkiev; No. 2012135911/28; declared 08.21.2012; publ. 07/27/2014 Bull. No. 13.

8. Лейченко А.С., Шешин Е.П., Щука А.А. Наноструктурные углеродные материалы в катодолюминесцентных источниках света // Электроника: наука, технология, бизнес. 2007. №6. - С. 94-101.8. Leichenko A.S., Sheshin E.P., Schuka A.A. Nanostructured carbon materials in cathodoluminescent light sources // Electronics: science, technology, business. 2007. No. 6. - S. 94-101.

9. V.S. Protopopova, М.V. Mishin, А.V. Arkhipov, S.I. Krel, P.G. Gabdullin, Nanosystems: physics, chemistry, mathematics, 2014, 5 (1), P. 178-185.9. V.S. Protopopova, M.V. Mishin, A.V. Arkhipov, S.I. Krel, P.G. Gabdullin, Nanosystems: physics, chemistry, mathematics, 2014, 5 (1), P. 178-185.

Claims (1)

Инверсно-магнетронный вакуумметрический преобразователь, содержащий концентрически расположенные штыревой анод, полый цилиндрический коллектор ионов и автоэлектронный эмиттер, отличающийся тем, что конструкция выполнена разборной, автоэлектронный эмиттер выполнен в виде наноуглеродной пленки, осажденной на подложку из кремния, и закреплен в специальном держателе, расположенном на одной оси с анодом, а на поверхность автоэлектронного эмиттера подается защитный потенциал при измерении давлений выше 10-6 Па.An inverted-magnetron vacuum gauge transducer containing a concentrically arranged pin anode, a hollow cylindrical ion collector, and an electron emitter, characterized in that the structure is collapsible, the electron emitter is made in the form of a nanocarbon film deposited on a silicon substrate, and is fixed in a special holder located on one axis with the anode, and the protective potential is applied to the surface of the field emitter when measuring pressures above 10 -6 Pa.
RU2015143963A 2015-10-13 2015-10-13 Collapsible inverted-magnetron vacuum-gauge converter with additional carbon field-effect emitter, protected from ion bombardment RU2610214C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015143963A RU2610214C1 (en) 2015-10-13 2015-10-13 Collapsible inverted-magnetron vacuum-gauge converter with additional carbon field-effect emitter, protected from ion bombardment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015143963A RU2610214C1 (en) 2015-10-13 2015-10-13 Collapsible inverted-magnetron vacuum-gauge converter with additional carbon field-effect emitter, protected from ion bombardment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2610214C1 true RU2610214C1 (en) 2017-02-08

Family

ID=58457376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015143963A RU2610214C1 (en) 2015-10-13 2015-10-13 Collapsible inverted-magnetron vacuum-gauge converter with additional carbon field-effect emitter, protected from ion bombardment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2610214C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2682067C2 (en) * 2017-03-29 2019-03-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет "(ЮЗГУ) High-sensitive ionization vacuum-gauge transducer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6701789B1 (en) * 1975-11-18 2004-03-09 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Cold cathode vacuum gauging system
RU2389990C2 (en) * 2008-04-16 2010-05-20 ФГУП Курский завод "Маяк" Combined ionisation vacuum-gauge transducer
US20100237874A1 (en) * 2007-03-16 2010-09-23 Tsinghua University Ionization vacuum gauge
US20110279127A1 (en) * 2010-05-14 2011-11-17 Canon Anelva Corporation Cold cathode ionization vacuum gauge, vacuum processing apparatus having the same, discharge starting auxiliary electrode used for the same, and method of measuring pressure using the same
RU2515212C2 (en) * 2012-08-21 2014-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) High-sensitivity ionisation vacuum-gauge converter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6701789B1 (en) * 1975-11-18 2004-03-09 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Cold cathode vacuum gauging system
US20100237874A1 (en) * 2007-03-16 2010-09-23 Tsinghua University Ionization vacuum gauge
RU2389990C2 (en) * 2008-04-16 2010-05-20 ФГУП Курский завод "Маяк" Combined ionisation vacuum-gauge transducer
US20110279127A1 (en) * 2010-05-14 2011-11-17 Canon Anelva Corporation Cold cathode ionization vacuum gauge, vacuum processing apparatus having the same, discharge starting auxiliary electrode used for the same, and method of measuring pressure using the same
RU2515212C2 (en) * 2012-08-21 2014-05-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) High-sensitivity ionisation vacuum-gauge converter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2682067C2 (en) * 2017-03-29 2019-03-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет "(ЮЗГУ) High-sensitive ionization vacuum-gauge transducer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5080283B2 (en) Vacuum gauge
JP2012124168A (en) Beam-shaped plasma source
JP4185163B2 (en) RF ion source
US2975277A (en) Ion source
GB2456381A (en) Ion mobility spectrometer with a gas discharge electron source
RU2610214C1 (en) Collapsible inverted-magnetron vacuum-gauge converter with additional carbon field-effect emitter, protected from ion bombardment
RU2389990C2 (en) Combined ionisation vacuum-gauge transducer
US3793550A (en) Electrode configuration for particle acceleration tube
US7173430B2 (en) Cold-cathode ionization manometer having a longer service life due to two separate cathodes
EP2800960B1 (en) Ionization gauge for high pressure operation
JPS5812982B2 (en) chemical ionization ion source
RU2515212C2 (en) High-sensitivity ionisation vacuum-gauge converter
GB2453702A (en) Mass spectrometer
Edwards Some properties of a simple omegatron-type mass spectrometer
WO2019082893A1 (en) Gas analyzer
JP2007024849A (en) Multipole cold cathode ionization gauge
US3530057A (en) Sputtering
JP6170916B2 (en) Mass spectrometer
US4939425A (en) Four-electrode ion source
JP2011003425A (en) Ion pump
US3400882A (en) Ion pump
RU2716133C1 (en) Source of fast neutral molecules
US3313934A (en) Field ion source for mass spectrometry with elongated emitter
US3381890A (en) Vacuum apparatus
US3287589A (en) Electron-collision ion source, particularly for electric mass spectrometers