Инверсный магнетронный манометр

Конструкция и теория инверсного магнетронного манометрического преобразователя 76, 77 была описана в 1958 г. Преобразователь назван инверсным, так как по сравнению с магнетронным он имеет обратное расположение катода и анода.

Манометрический преобразователь такого типа, выпускаемый под названием ММ-14, схематически изображен на рис. 5.8.

Преобразователь состоит из цилиндрического катода 1, закрытого с торцовых сторон крышками, имеющими в центре отверстия. Анод 3 в виде вольфрамового стержня проходит через эти отверстия по оси . катода. Между краями отверстий в торцовых крышках катода и анодом располагаются вспомогател ьные катоды 2. Между анодом и катодом прикладывается высокое напряжение 6 кв. Вспомогательные катоды преобразователя заземлены, а основной катод соединен с землей через измерительный прибор. Преобразователь расположен в поле магнита 4 напряженностью 2000 э.

Под действием электрического и магнитного полей свободные электроны начинают двигаться по траекториям, близким к гипоциклоидам (рис. 5. 9). В случае соударения с молекулой газа электрон потеряет часть энергии и будет двигаться по новой гипоциклоиде. После таких соударений электрона с молекулами газа он израсходует весь запас кинетической энергии и попадет на анод. Траектория электронов в преобразователе во много раз превышает расстояние между электродами. Это обеспечивает поддержание разряда в преобразователе при очень низких давлениях. Распределение потенциалов в преобразователе показано на рис. 5. 10. Схема включения электродов в цепь питания и их конфигурация позволяют исключить ток автоэлектронной эмиссии из тока, измеряемого в цепи катода. Это дает возможность расширить пределы измерения до очень низких давлений.

Редхедом и Хобсоном разработана упрощенная теория манометра 76 и проведено экспериментальное сличение 77 инверсного магнетронного манометра с термоэлектронным манометром Баярда — Альперта.

Было установлено, что отношение между разрядным током I _р инверсного магнетронного манометра и давлением Р в системе может быть представлено в виде, где U_а — анодное напряжение в в; 17_s — потенциал зажигания разряда — функция от давления в в; С и К — постоянные, зависящие от конструкции и электрического режима работы манометра; п — показатель степени для различных манометрических преобразователей, равный 1,0—1,4. Одновременно было выяснено, что инверсным магнетронным манометром можно измерять давление до 5 • 10~¹⁴ мм рт. ст. 77 . Основное преимущество инверсного магнетронного манометра заключается в возможности измерять более низкие давления, чем манометром Баярда—Альперта. Манометрический преобразователь не выходит из строя при внезапном увеличении давления вплоть до атмосферного.