Относительная чувствительность анализаторов

Приборы	Магнитные анализаторы	Омегатрон
N2	1	1
H2	0,46	0,45
Не	1,17	0,21
Аr	1,3	1,2
СО2	1,1	1,37
O2	0,83	0,7
С2Н2	–	1,4
СH4	0,84	0,67
Не	0,25	0,3
CO	1,08	1,1
H2O	1,05	0,65
С2Н2	0,59	1,04
С2Н6	1,16	1,3

2.3. Панорамный газоанализатор

Панорамный газоанализатор (фарвитрон) относится к статиче­ским приборам для определения парциальных давлений. Разделе­ние ионов по массовым числам осуществляется в нем по частоте колебаний ионов в электростатическом поле с параболическим распределением потенциала. Зависимость частоты колебаний ионов от массового числа в таком поле можно записать в следующем виде:

(2.5)

где U – напряжение на центральном электроде электростатиче­ского поля с параболическим распределением потенциала; K – коэффициент пропорциональности, определяемый геометрией ана­лизатора; m – масса иона; q – заряд иона.

Структурная схема панорамного газоанализатора показана на рис. 2.3. Электронный ток между катодом 1 и сетчатым анодом 3 проходит через диафрагму-модулятор 2. Положительные ионы, об­разующиеся в результате электронной бомбардировки нейтраль­ных молекул остаточных газов, ускоряются анодом в направлении электростатического поля с параболическим распределением по­тенциала, образованным электродами 4.

Рис. 2.3. Панорамный газоанализатор (фарвитрон)

Модулируя электрон­ный ток с частотой коле­баний ионов, имеющих заданные массовые числа согласно (2.5), в электро­статическом анализаторе можно образовать пакет, число ионов в котором непрерывно увеличивает­ся после каждого перио­да ионизирующего элек­тронного тока.

Пакет ионов, частота колебаний которого сов­падает с частотой напря­жения модулирующего электрода, называется резонансным. Он наводит напряжение на сигнальном электроде 5, которое усиливается высокочастот­ным усилителем 6 и через демодулятор поступает на вертикально отклоняющую систему катодного осциллографа 7. Горизонтальное отклонение в осциллографе осуществляется генератором развертки и на частоте 50 Гц, синхронизирующим горизонтальную разверт­ку осциллографа с временной разверткой высокочастотного на­пряжения генератора 9, подключенного к модулирующему элект­роду 2. На экране электронно-лучевой трубки осциллографа мож­но видеть одновременно весь спектр газов.

Для обеспечения постоянства числа периодов модуляции во время регистрации сигнала, создаваемого ионами любой массы, развертку частоты осуществляют по закону f = a / t^b (a и b – постоянные; t – время).

Подбором показателя степени b можно обеспечить однознач­ность между выходным сигналом и парциальным давлением раз­личных газов.

Разрешающая способность панорамных анализаторов p_М = 15...20, диапазон массовых чисел 2...200, диапазон рабочих давлений 10^–3...10^–7 Па.