Стабильность работы прибора обеспечивается независимостью ра-
диоактивного распада от температуры и воздействия газов. Поэтому данный
прибор считается одним из лучших для измерения вакуума.
Газоанализаторы
Измерители парциальных давлений, как и измерители общих давлений,
характеризуются нижним и верхним пределами измеряемых парциальных
давлений, чувствительностью, а также свойственным только им параметром -
разрешающей способностью.
Измерение парциальных давлений в вакуумных системах в настоящее время
осуществляют двумя методами: ионизационным и сорбционным.
Ионизационный метод основан на ионизации и разделении положительных
ионов в зависимости от отношения массы иона к его заряду. Сорбционный метод
использует анализ адсорбированных газов.
Принцип действия магнитного газоанализатора (масс-спектрометра) основан
на прстранственном разделении моноэнергетического пучка ионов в однородном
поперечном магнитном поле, рис. 2.43. Ионообразование осуществляется
Рис. 2.43.
электронной бомбардировкой нейтральных газовых молекул в ионном
источнике 1 за счет тока эмиссии, i
э
. Ионный источник находится под
отрицательным потенциалом относительно земли, выталкивающим ионный пучок
i
+
в пространство дрейфа со скоростями v~(q/m)0,5. В пространстве дрейфа
действует поперечное магнитное поле с индукцией В, под воздействием силы
Лоренца F
1
=qvB положительные ионы движутся в направлении, определяемом
правилом левой руки, по окружностям постоянных радиусов R. При этом
центростремительная сила Лоренца уравновешивается центробежной силой
F
2
=mv
2
/R. Из условия равенства сил F
1
=F
2
найдем радиус траектории ионов:
R=mv/(qB). (2.16)
В результате на коллектор 3 попадают только те ионы, радиус которых
соответствует положению щели в диафрагме перед коллектором. Изменяя радиус
траектории иона R за счет изменения ускоряющего напряжения или индукции В,
можно обеспечить попадание на коллектор ионов с различными массовыми
числами. Ионный ток регистрируется прибором 2.
Чувствительность масс спектрометра возрастает при увеличении ширины щелей.
Верхний предел рабочих давлений 0,01 Па определяется постоянством
коэффициента чувствительности, нижний 10
-8
Па - фоновыми токами.
Для проведения анализа с помощью метода сорбции в камеру с исследуемым
газом, имеющую обычный манометрический преобразователь, помещают
прогреваемую прямым пропусканием электрического тока вольфрамовую нить.
Перед началом работы ее обезгаживают прогревом до 2500 К. После охлаждения на
ее поверхности адсорбируются молекулы остаточных газов. При нагревании нити
происходит десорбция газов и давление в камере повышается, причем десорбция