SU743077A1 - Устройство дл измерени давлени в двухэлектродном электровакуумном приборе - Google Patents

Description

Изобретение относится к вакуумной технике, в частности к измерению давления остаточных газов в отпаянных электровакуумных приборах с помощью собственной электродной системы.

Известно устройство для измерения давления в диоде, состоящее из генератора высокочастотного гармонического напряжения, источника напряжения смещения и измерительного прибора [1]. При одновре-¹⁰ менном воздействии на промежуток анодкатод высокочастотного напряжения и напряжения смещения отрицательной полярности на аноде указанное устройство реализует электрический режим, в котором термоэлектроны катода, совершая колебательное движение в межэлектродном пространстве, не попадают на анод. В своем движении от катода к аноду и обратно эпекъ-_м роны ионизируют молекулы газа. Измерительный прибор в цепи анода регистрирует среднее значение ионного тока, служащее мерой давления.

Недостатком рассмотренного устройства является трудность его применения для диодов, имеющих значительную индуктивность вводов электродов. В этом случае высокочастотное напряжение практически полностью падает на индуктивность вводов, поэтому получение необходимых электрических параметров измерительного режима непосредственно на промежутке анодкатод оказывается невозможным.

Известно устройство для измерения давления в двухэлектродном электровакуумном приборе, включающее генератор импульсов, схему регистрации среднего тока [2].

Импульсы ускоряющего напряжения, подаваемые на промежуток анод-катод, вызывают протекание электронного тока в диоде и ионизацию молекул газа. Появление в промежутке положительных ионов, компенсирующих отрицательный пространственный заряд электронов, сопровождается увеличением тока через диод. Схема регистрации среднего тока позволяет выде748077 (

пить приращение тока, функционально связанное с давлением газа.

Недостатками известного устройства являются ограниченность нижнего предела измерения давления на уровне 10'^ Па. $ Указанные недостатки объясняются разбросом электронного тока от образца к образцу у диодов, который обусловлен неидентичностью межэлектродных расстояний и эффективной эмиттируюшей поверхности ка- ю тодов.

11ель изобретения — расширение диапазона измерений в сторону низких давлений в диоде.

Эта цель достигается тем, что уст- 15 ройство для измерения давления в электровакуумном приборе содержит генератор гармонического напряжения, выход которого подключен к аноду прибора, а вход - к выходу генератора импульсов, и схему конт- 20 роля скважности импульсов, вход которой подключен к выходу генератора гармонического напряжения. Вход схемы регистрации среднего тока может быть подключен к выходу схемы контроля скважности им- 25 пульсов или к катоду электровакуумного прибора.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на фиг. 1 которого показана схема 30 включения диода, а на фиг. 2 - распределение потенциалов в электровакуумном приборе (диоде), поясняющее динамику накопления ионов.

Устройство содержит генератор импуль-35 сов 1, соединенный своим выходом с генератором гармонического напряжения 2, который соединен с анодом электровакуумного прибора (электронной лампы) 3 и со входом схемы контроля скважности 4, ₄₀ схема измерения среднего тока 5 соединяется через ключ 6 либо с выходом схемы контроля скважности, либо с катодом электронной лампы.

На фиг» 2 показана несимметричность положительного (кривая А) и отрицательного (кривая Б) распределения потенциалов в межэлектродном промежутке лампы при подаче на анод электронной лампы гармонического напряжения U_a, которая приводит к тому, что на положительный ион действует в области 7 сила, направленная к катоду, а в области 8 - к аноду. Таким образом происходит колебание некоторой части ионов из области 7 в область 8 и обратно. Количество таких ионов зависит от длительности импульсов напряжения и будет изменяться от О при коротких импульсах) до некоторого предела, вызванного насыщением межэлектродного промежутка. Количество ионов обусловливает ток через прибор. На первом этапе генератор импульсов 1 модулирует генератор гармонического напряжения 2 короткими импульсами. В этом случае на анод электронной лампы 3 и на вход схемы контроля скважности 4 подается периодическая последовательность радиоимпульсов короткой длительности. Выходной ток схемы контроля скважности пропорционален скважности следования радиоимпульсов. Подключение с помощью ключа 6 входа схемы измерения среднего тока 5 к выходу схемы контроля скважности позволяет установить необходимую скважность путем регулировки длительности импульсов генератора 1, а к катоду лампы 3 - измерить средний ток через диод. На втором этапе измерений генератор импульсов 1 модулирует генератор гармонического напряжения 2 длинными импульсами, которые обусловливают накопление в диоде положительного пространственного заряда ионов. Аналогичными переключениями, как и на первом этапе,контролируется и устанавливается та же скважность радиоимпульсов, что и в режиме коротких импульсов, и измеряется средний ток через диод. Разность средних токов в режиме длинных и коротких радиоимпульсов, позволяет определить давление в диоде.

Благодаря предлагаемому техническому решению нижний предел диапазона измерения давления в диоде с подогревным катодом достигает величины порядка 1,5· 1О'^Па · Это позволяет более объективно контролировать состояние вакуума в готовых диадах по сравнению с известным устройством, что способствует повышению их качества.

Claims (2)

1. Пить прирашение тока, функционально св занное с давлением газа. Недостатками известного устройства  вл ютс  ограниченность нижнего предела измерени  давлени  на уровне 10 Па. Указанные недостатки объ сн ютс  разбросом электронного тока от образца к обраэ иу у диодов, который обусловлен неидентичностью межэпектродных рассто ний и эффективной эмиттируюшей поверхности катодов . Цепь изобретени  - расширение диапазона измерений в сторону низких давлений в диоде. Эта цепь достигаетс  тем, что устройство дп  измерени  давлени  в эпектро вакуумном приборе содержит генератор га монического напр жени , выход которого подключен к аноду прибора, а вход - к вы ходу генератора импульсов, и схему контроп  скважности импульсов, вход которой подключен к выходу генератора гармонического напр жени . Вход схилы регистра ции среднего тока может быть подключен к выходу схемы контрол  скважности импульсов ипи к катоду электровакуумного прибора. Сущность изобретени  по сн етс  чертежом , на фиг. 1 которого показана схем включени  диода, а на фиг. 2 - распределение потенциалов в электровакуумном приборе (диоде), по сн ющее динамику накоплени  ионов. Устройство содержит генератор импупь сов 1, соединенный своим выходом с генератором гармонического напр жени  2, который соединен с анодом электровакуум ного прибора (электронной лампы) 3 и со входом схемы контрол  скважности 4, схема измерени  среднего тока 5 соедин  етс  через ключ 6 либо с выходом схемы контрол  скважности, либо с катодом эпектронной пампы. На фиг 2 показана несимметричность положительного (крива  А) и отрицательного (крива  Б) распределени  потенциалов в межэлектродном промежутке лампы при подаче на анод эпектронной лампы га1 «онического напр жени  UQ, котора  приводит к тому, что на положительный ион действует в области 7 сила, напра&ленна  к катоду, а в области 8 - к аноду . Таким образом происходит колебание некоторой части ионов из области 7 в область 8 и обратно. Количество таких ионов зависит от длительности импульсов напр жени  и будет измен тьс  от О ( при коротких импульсах) до некоторого предела, аызваннс(го насьпцением межэлектродного промежутка. Количество ионов обусловливает ток через прибор. На первом этапе генератор импульсов 1 модулирует генератор гармонического напр ж&ни  2 короткими импульсами. В этом случае на анод эпектронной лампы 3 и на вход схемы контрол  скважности 4 подаетс  периодическа  последовательность радиоимпульсов короткой длительности. Выходной ток схемы контрол  скважности пропорционален скважности следовани  радиоимпульсов . Подключение с помощью ключа 6 входа схемы измерени  среднего тока 5 к выходу схемы контрол  скважности позвол ет установить необходимую скважность путем регулировки длительности импульсов генератора 1, а к катоду лампы 3 - измерить средний ток через диод. На втором этапе измерений генератор импульсов 1 модулирует генератор гармонического напр жени  2 длинными импульсами, которые обусловливают накопление в диоде положительного пространственного зар да ионов. Аналогичными переключени ми, как и на первом этапе,контролируетс  и устанавливаетс  та же скважность радиоимпульсов , что и в режиме коротких импульсов , и измер етс  средний ток через диод. Разность средних токов в режиме длинных и коротких радиоимпульсов, позвол ет оп - ределить давление в диоде. Благодар  предлагаемому техническому решению нижний предел диапазона измерени  давлени  в диоде с подогревным катодом достигает величины пор дка 1,5-10 ПоЭто позвол ет более объективно контролировать состо ние вакуума в готовых дио дах по сравнению с известным устройством , что способствует повышению их качества . Формула изобретени  1, Устройство дл  измерени  давлени  в двухэлектродном электровакуумном приборе с катодом и анодом, включающее генератор импульсов, схему регистрации среднего тока, отличающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона измерений в сторону низких давлений в диоде, оно содержит генератор гармонического напр жени , выход которого подключен к аноду прибора, а вход - к выходу генератора импульсов, схему контрол  скважности импульсов, вход которой подключен к выходу генератора гармонического напр жени . 5 2.Устройство по п. 1, о т п и чающеес  тем, что вход схем регистрации среднего тока подключен выкоду схемы контрол  скважности им сов, 3.Устройство по п. 1, о т п и чающеес  тем, что, вход схем регистарции среднего тока подключен катоду электровакуумного прибора. 776 Источники ин(}юрмации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР . 518663, кл. в 01 U 21/30, 1976.
2. 2.Коротченко В. А. и др. Метод контрол  давлени  остаточньгх газов в отпа нных диодах. Электронна  техника, сери  4, вып. 4, 1975 г. с. 82-87 (прототип ).