151537. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés az omegatron parciális gáznyomásmérő elektronsugárnyaláb áramának és ezáltal a nyomás-ionáram összefüggésének stabilizálására

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1963, VII. 24. (MA—1126) Közzététel napja: 1964, III 23, Megjelent: 1965. VII. 01. 151537 Szabadalmi osztály: 42 k 8—14 Nemzetközi osztály: G 01 1 Decimái osztályozás: Feltaláló-Szondi József tervező csoportvezető, Budapest Tulajdonos: MTA Műszaki Fizikai Kutató Intézete, Budapest Eljárás és berendezés az omegatron parciális gáznyomásmérő elektronsugárnyaláb áramának és ezáltal a nyomás-ionáram összefüggésének stabilizálására 1 A találmány tárgya, az Omegatron parciális gáznyomásmérő berendezés működési biztonságát megjavító eljárás és az eljárás megvalósítására szolgáló berendezés. Az Omegatron berendezés oly módon méri a 5 parciális gáznyomást, hogy egy elektronsugárnyalábbal ionizálja az elektronsugárnyaláb útjába kerülő gázmolekulákat, ill. atomokat. Az így keletkező gázionok szétválasztása töltéstömegeik viszonyainak arányában — a ciklot- io ronok működéséhez hasonlóan — váltófeszültséggel és mágneses tér alkalmazásával, rezonanciajelenség révén történik. Tekintettel arra, hogy az ionizált gázmolekulák, ill. atomok száma azonos nyomás körülmények között az ioni- 15 záló sugárnyaláb áramerősségétől függ, az elektronsugárnyaláb áramát igen nagy pontossággal kell a beállított értéken tartani. Az eddig ismert megoldások ezt a feladatot az elektronsugárnyalá'bot előállító elektron- 20 optikai-rendszer tápfeszültségeinek külön-külön történő stabilizálásával igyekeznek megoldani. Ez azonban olyan követelményeket támaszt a stabilizált áram- és feszültségforrásokkal szemben, hogy azok megvalósítása komoly műszaki 25 nehézségekbe ütközik és nem gazdaságos. Hatásúikban sem tekinthetőik kielégítőnek. A fűtőteljesítmény pl. a sugárnyaláb áramát exponenciálisan befolyásolja. Ezenkívül az elektronsugárnyaláb áramának értéke nyomásfüggő is, 30 stabil fűtőteljesítmény esetén. Romló vákuum ban ui. nő a fűtőszál hővezetése, csökken a hő^ mérséklete és ezzel együtt az emmitált áram is. Tehát még abszolút stabil fűtőteljesítmény esetén sincs biztosítva a ((nyomástól független) konstans elektronsugárnyaláb áram. Az eddig ismert megoldásoknál az ismételt mérésék szórása 20—30%-nál nem volt jobb. Az elektronáram állandó értéken való tartására a tápfeszültségek fokozottabb stabilizálása helyett a találmány szerinti eljárás negatív visszacsatolást alkalmaz. A találmány szerinti eljárásnál és az annak megvalósítására szolgáló áramköri elrendezésnél a haladást jelentő műszaki megoldás abban jelentkezik, hogy a viszszacsatoló hurokban a megfelelő erősítést az Omegatron parciális gáznyomásmérő cső másodlagos kihasználása biztosítja. Ezt úgy érjük el, hogy az elektronáramfelfogó elektródát nem kapcsoljuk közvetlenül a számára előírt pl. -f-40 V-os tápfeszültségre, (hanem annál jóval magasabb — pl. 300 V feszültségre, olyan értékű — pl. 13 Mohm — ellenálláson keresztül, amely az elérni kívánt stabil elektronáram erősség — pl. 20 /JA — mellett a feszültségtöbbletet a lupéidéinál 2-60 Volt) éppen ejti, az elektronáram-felfogó elektróda pillanatnyi potenciáljából pedig mintát veszünk és azt a Wehnelt-elektródára csatoljuk, a Wehnelt-elektróda potenciáljához szuperponáljuk. Ez által az 151537