15. Магнитные преобразователи. Принцип действия, конструкция, особенности работы.

Для увеличения степени ионизации, уменьшения фоновых токов, расширения области измерения давлений в сторону сверхвысокого вакуума по сравнению с электронными ионными преобразователями были предложены магнитные преобразователи.

Принцип действия их основан на зависимости тока самостоятельного разряда в скрещенных магнитном и электрическом полях от давления. Электродные системы, обеспечивающие поддержание самостоятельного газового разряда при высоком и сверхвысоком вакууме, бывают нескольких видов : ячейка Пеннинга, магнетронная, инверсно-магнетронная.

Ячейка Пеннинга состоит из двух дисковых катодов и цилиндрического анода. В магнетронном преобразователе в отличие от ячейки Пеннинга катоды соединены между собой центральным стержнем. В инверсно-магнетронном преобразователе центральный стержень выполняет роль анода, а наружный цилиндр становится катодом. Все электроды находятся в постоянном магнитном поле. На анод подается положительое относительно катода напряжение 2…6кВ, катод заземлен и соединяется с входом усилителя постоянного тока. Электроны, вылетающие из катода в результате автоэлектронной эмиссии, в магнетронном или инверсно-магнетронном преобразователе движутся в скрещенных электрическом и магнитном полях по циклоиде. Все электроды находятся в постоянном магнитном поле.

Особенности магнитных преобразователей:

- они не содержат накаленных деталей и вследствие этого могут включаться при любых давлениях;

- наличие паров масла и других органических загрязнений нарушает нормальную раюоту датчика;

- при высоких давлениях в вакуумной системе может наблюдаться катодное распыление, что приводит к искажению результатов измерений.

Манометрический преобразователь ПММ-21-1 служит для преобразования сигнала давления в электрический сигнал постоянного тока. Он предст. собой инверсно-магнетронный датчик с холодным катодом. Действие манометрического преобразователя основано на возможности поддержания разряда в разрядном промежутке датчика, образованном стержневым анодом и окружающим его коаксианым цилиндром с закрытыми торцами, являющимися катодом. Поле с магнитной индукцией, равной 0.11 Тл, создаваемое магнитной системой, одновременно являющейся катодом, направлено вдоль оси разрядного промежутка. На анод подается напряжение 2500В. Катод соединятеся с входом измерительного блока вакуууметра.

16. Основы конструирования вакуумных систем. Принципиальная схема средневакуумной установки.

1 – тепловой датчик, 2 – ионизационный датчик , 3 – бапасный клапан, 4 – высоковакуумный затвор, 5 – ионизационный датчик, 6 – диффузионный насос, 7 – форвакуумный клапан, 8 – форвакуумный насос.

Порядок включения установки:

1. исходное состояние: электрич, охлаждение, водоснабжение, сжатый воздух отключен, вакуумная камера откачана.

2. вкл. электрич. сеть.

3. вкл. систему охлаждения.

4. вкл. сжатый воздух.

5. вкл. форвакуумный насос. При этом клапан 9 должен закрыться. Контролируем работу насоса по манометры 10. (около 5 Па).

6. Открываем форвакуумный клапан 7.

7. напускаем воздух в камеру.

8. направляем воздух в камеру.

9. Закрываем камеру и клапан 7.

10. открываем байпасный клапан 3.

11. откачали.

12. закрываем байпасный клапан 3.

13. открываем форвакуумный клапан 7.

14. Давление в камере регулируется по тепл. манометру.

15. вкл. ионизационный преобразователь 2. И камера откач-ся до рабочего давления.

После окончания тех. процесса ионизационный преобразователь выключается, закрывается высоковакуумный затвор. перед открытием камеры в систему охладения камеры подается гор. вода. Ловушку шевронного типа подключают к холодильному агрегату.

Рис. – вакуумная система для получения среднего вакуума.