146108. lajstromszámú szabadalom • Vákuummérő
Megjelent: I960, január 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146,108. SZÁM 42. k. 8—14. OSZTÁLY — EE—543 ALAPSZÁM SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Vákuummérő Egyesült Izzólámpa és Villamossági r. t., Budapest Feltalálók: Hammer Ferenc technikus és Szelényi Tibor fizikus, budapesti lakosok (A Távközlési Kutató Intézet II. sz. Labor, munkatársai) A bejelentés napja: 1958. május 6. Mint ismeretes, különösen nagy vákuum mérésére többnyire ionizációs manométereket szoktak alkalmazni. A mérés lényegileg az ionizációs áram megmérésében nyilvánul meg, viszont mivel az ionáram általában oly kicsiny- hogy csak nehezen mérhető, annak mérés előtti felerősítése szükséges. • Az erősítésre többféle megoldás ismeretes. A legáltalánosabbak az egyenáramú erősítők, ezek azonban instabilitásuk folytán meglehetősen kényesek. Ajánlottak már a szóban forgó célra váltóáramú erősítőket is, amelyek közül az eddig isrmertek azonban csak az egyenáramra szuperponálódott váltóáramú komponens erősítésére alkalmasak. Ezeknél az ismert váltóáramú erősítőknél ugyanis az ionizációs manometer katódját váltakozó árammal fűtötték, és ily módon jöttek létre az említett váltakozó áramú összetevők. Miután tehát az amúgyis kicsi ionáramnak csupán egy része került felerősítésre, az ionizációs manometer méréshatárai erősen csökkentek, ami hátrányos volt. Találmányunk tárgya egy újfajta erősítőberendezés ionizációs manométerekhez, mely kiküszöböli mind az egyenáramú erősítők instabilitását, mind pedig a váltakozóáramú erősítők okozta méréshatár csökkenést. Találmányunknak az az alapgondolata, hogy az ionizációs manométert oly módon működtetjük, hogy az ionáram a kollektor elektródán ne egyenáram és nem is egyenáramra szuperponált váltóáram, hanem lüktető egyenáram formájában jelentkezzék, Ezzel kiküszöböltük az egyenáramú erősítők szükségességét, azok hátrányával együtt, ugyanakkor pedig a használandó váltóáramú erősítőnek, ill. az egész manométernek a méréshatárai lényegesen megnövekednek, egyszerűen azért, mert lényegileg az egész mérendő ionáram erősíthető, nem pedig annak csak egy része. A szóbanforgó feladat oly módon , valósítható meg, hogy nem csak az elektron emisszió hőmérsékletét változtatjuk a váltakozóáram periódusának megfelelően, hanem a manometer pozitív rácsfeszültségét is változtatjuk. Ily módon a teljes iparáram lüktető egyenárammá alakul át és ez; teljes egészében váltóáramú erősítővel erősíthetővé, majd azután mérhetővé válik. A találmányt részletesebben a mellékelt ábra kapcsán ismertetjük és magyarázzuk,. amely a találmányunk szerinti vákuummérő berendezés egy példakénti kiviteli alakját tünteti fel. Az ábrán (1) jelöl egy ismert ionizációs manométert, melynek izzókatódját (2)-vel, pozitív előfeszültségű rácsát (3)-mal és kollektor elektródáját, mely negatív előfeszültséggel rendelkezik, (4)gyel jelöltük. (5) jelöli a manometer csatlakozását a mérendő vákuumtérhez. A (2) izzókatódát a (6) váltóáramú áramforrásról tápláljuk fűtőfeszültséggel. A váltóáramú áramforrás céljaira célszerűen valamilyen ismert, stabilizált áramot szolgáltató áramforrást alkalmazunk. Az említett fűtőáramkörbe a (7) egyenirányítót iktatjuk be, továbbá a (8) kompenzáló ellenállást. A (3) rácshoz a (10) egyenáramú telep szolgáltat pozitív előfeszültséget. Ez a telep csatlakozik a fűtőáramkörhöz, mégpedig oly módon, hogy a fűtési félperiódusokban a (2) fűtőtest és a (3) rács között egy a (10 teleppel ellentétes értelmű, és a (8) ellenálláson jelentkező feszültség jöjjön létre. A (4) kollektor elektródát a fűtőszálhoz képest negatív előfeszültséggel kell ellátni, amely a (11) telep segítségével történik. A (12) jelöli a váltakozó áramú erősítőhöz a bemenő csatlakozást. A vákuummérő berendezés működése tehát a következő: a (2) izzókatódáról a váltakozó fűtőáram periódusának megfelelő lüktetésben engedünk elektronokat a (3) pozitív rácsra. A (2) és (3) elektródák közötti térben az (5) csatlakozáson keresztül bekötött vákuumtér jóságának megfelelően, mégpedig a vákuum jóságával fordított arányban bizonyos számú ion keletkezik a repülő elektronok hatására. A (4) kollektor elektróda ezeket a
