Измерения ионного тока

Токи автоэлектронной эмиссии, которые у магнитного электроразрядного вакуумметра попадали на коллектор ионов и в измерительную цепь, в инверсно-магнетронном вакуумметре отводятся с экрана катодов и не вносят помех при измерении ионного тока. [c.168]

Ионизационные преобразователи основаны на измерении ионного тока при ионизации молекул остаточных газов электронами, эмиттируемыми накаленным катодом при постоянстве тока эмиссии. [c.382]

Второе направление, внесшее неоценимый вклад в решение проблемы измерения малых токов, было посвящено в основном совершенствованию усилителей постоянного тока и параметров электрометрической лампы, используемой в первом входном каскаде усилителя, а также разработкам, позволяющим применять типовые фотоэлектронные умножители или специальные электронные умножители. Последние не имеют фотокатода. Первый динод умножителя рассчитан на работу непосредственно от ионного тока измеряемого изотопа. В литературе имеется большое количество публикаций, посвященных регистрации и измерению ионных токов масс-спектрометра [60—73]. [c.85]

Измерения ионного тока [c.104]

Для измерения концентрации изотопов созданы одноканальные и двухканальные системы регистрации и измерения ионных токов. Одноканальные приборы применяются главным образом для измерения изотопной распространенности легких элементов. Двухканальные предназначены для точных, относительных измерений изотопов, отличающихся небольшим отношением Ат/т= (1-ь5%). Ионные токи измеряют с помощью усилителей постоянного тока со 100%-ной обратной связью. На входе усилителей применены электрометрические лампы с большими входными сопротивлениями — от 10 до 10 ом. [c.104]

Имеется в виду следующий прием, устраняющий указанные затруднения. Во время измерения ионного тока основного изотопа перед щелью приемного коллектора устанавливают сетку, закрывающую часть ее площади, а при измерении слабо распространенного изотопа ее убирают. [c.119]

Большинство существующих масс-спектрометров, предназначенных для анализа состава газа, позволяет производить анализ только абсолютным методом, т. е. изме])ять ионные токи, соответствующие отдельным компонентам исследуемой смеси, поочередно, а не одновременно. Такой метод дает надежные результаты только при постоянном и очень медленно изменяющемся составе смеси. Кроме того, некоторую неопределенность вносит общее изменение интенсивности ионных токов во времени, связанное с процессами, происходящими в ионном источнике. При быстром изменении состава исследуемой смеси и некоторой нестабильности интенсивности ионного тока из-за неодновременности измерения ионных токов разных компонентов неизбежны искажения результатов измерений. [c.145]

В измерительной стойке собраны блоки питания источника ионов, электромагнитов, блоки измерения ионных токов, управления вакуумными клапанами, измерения вакуума, электронный потенциометр ЭПП-09, а также элементы защиты и управления. [c.148]

Измерения ионных токов [c.159]

Рис. 6.11. Блок-схема измерения ионных токов.

Канал измерения ионных токов состоит из стабилизаторов для питания усилителей постоянного тока (блоки 10, 11) усилителей постоянного тока (блоки 7 и 5) декадного потенциометра с гальванометром (блок 5). [c.167]

Канал измерения ионных токов [c.167]

Два электрометрических усилителя канала измерения ионных токов смонтированы на отдельных шасси. Усилители собраны по схеме усилителя типа ЭМУ-3, но из-за недостаточной стабильности нулей этих усилите- [c.167]

Рассмотрим особенности устройства масс-спектрометров на примере статического масс-спектрометра отечественного производства МИ-1305, предназначенного для анализа состава газов и паров легколетучих жидкостей. В масс-анализаторе прибора для разделения ионов по массам и фокусировки ионного пучка используется секторное магнитное поле. Радиус центральной траектории 200 мм при дисперсии 1,45 мм на 1% относительной разности масс. Вакуумная система состоит из трех частей. В фор-вакуумной части используется насос типа ВН-4ИМ, в высоковакуумной —ДРН-10. Анализируемый пар вводится в источник ионов через третью часть вакуумной системы — систему напуска. Она состоит из двух идентичных каналов один для напуска одной или двух анализируемых проб, а другой — для напуска эталонных проб с известным составом. Обязательным является контроль давления в вакуумной системе. Для этого используются манометры с термопарным измерительным преобразователем (для форвакуумной части) и с ионизационным преобразователем (для высоковакуумной части). Ионизация паров осуществляется методом электронной бомбардировки (наиболее широко распространенный способ) в ис точнике ионов используется типовая ионная коллимирующая оптика по схеме ВИРА АН СССР [69]. Электронные блоки включают устройства для измерения ионных токов, давления, вакуумной блокировки, для контроля питания электромагнита и источника ионов. [c.291]

Схема канала измерения ионного тока, располагающегося в нижнем блоке, приведена на рис. 12-10. Эта схема включает в себя электрометрический усилитель постоянного тока с обратной связью, собранный на лампах Лх—Л . [c.206]

Как показал А.И. Морозов [23], использование структуры магнитного поля с положительным продольным градиентом (условие (3.46)) позволяет стабилизировать мелкомасштабные возмущения плазмы. Рассмотрены также и другие способы снижения интенсивности колебаний в ускорителях с протяженной зоной ускорения (размещение вдоль канала эмитирующих электродов, кибернетическая стабилизация путем управляющих воздействий на разряд на основе измерения ионного тока и плотности частиц и т.д.). Однако все эти способы ведут к значительному усложнению ускорителя и мало эффективны. [c.128]

Электроразрядные вакуумметры. Действие ионизационных вакуумметров, относящихся к категории электроразрядных, основано на использовании зависимости ионного тока от давления. Они позволяют производить измерение давления от 0,1 до 7-10 Па. [c.166]

Лампой ЛМ-2 МОЖНО измерять давление от 0,1 до 7-10 Па, при этом ионный ток изменяется в пределах от 100 до 0,005 мкА. Ввиду очень малого ИОННОГО тока при низких давлениях для его измерения используют более сложные электрические схемы, чем приведенная на рис. 8.12. [c.167]

Лампа радиоактивного вакуумметра, например МР-2, включает цилиндрический анод, внутренняя поверхность которого покрыта радиоактивным веществом, и коллектор, выполненный в виде стержня и размещенный на оси анода. Между анодом и коллектором поддерживается небольшая разность потенциалов ( 75 В), под действием которой образованные а-частицами положительные ионы перемещаются и оседают на коллекторе, образуя ионный ток, пропорциональный давлению. Следует заметить, что ионный ток очень мал (10 ° А), поэтому для его измерения требуются уси- [c.168]

Таким образом, для измерения давления, достаточно при заданном электронном токе измерить ионный ток и разделить его значение на постоянную манометра. [c.383]

Достоинство масс-спектрометрического метода состоит в высокой чувствительности, точности, экспресс-ности анализа и очень малом количестве вещества, необходимого для анализа. Метод является универсальным и прямым, потому что при анализе получают сведения о величине массы вещества по отношению массы к заряду и о концентрации смеси по величине интенсивности ионного тока в пучке ионов определенной массы. Универсальность метода подтверждается его широким применением для индикации и измерения изотопов, количественного определения состава элементов и их соединений в различных смесях, а также в тех случаях, когда требуется измерить малые следы какой-либо примеси в веществе или смеси. Масс-спектрометрический метод хорошо зарекомендовал себя не только в лабораториях для физико-химических исследований состава, структуры веще- [c.7]

Светосилой масс-спектрометра часто называют отношение ионного тока, принятого на коллектор, к общему ионному току в пучке одноатомных ионов, вышедших из ионного источника. Это понятие скорее характеризует эффективность использования ионного пучка, а не светосилу прибора в целом. В большинстве масс-спектрометров схема измерения общего ионного тока не предусмотрена, поэтому при оценке светосилы прибора всегда возникают затруднения. [c.30]

Уже отмечалось, что использование неоднородного магнитного поля с коэффициентом неоднородности 0,8— 0,9 позволяет увеличить дисперсию масс-спектрометра. Однако создание прибора, предназначенного для измерения изотопов тяжелых элементов, связано с большими трудностями. Например, при радиусе отклонения ионов г = 200 мм и коэффициенте неоднородности га = 0,9 для системы отклонения на 180° согласно уравнению (2.6) длина траектории пути ионного пучка равна - 2500 мм, что почти в четыре раза больше, чем у прибора с однородным полем. В этом примере источник и приемник ионов удалены от поля приблизительно на 1 м. Расширение пучка ионов в поле при угловой апертуре 2—3° составляет около 100 мм, следовательно, ширина плоской части трубы и полюсных наконечников, создающих поле, должна быть не менее 150 мм. Все это увеличивает габариты трубы и магнита спектрометра, а также сильно усложняет конструкцию вакуумной части прибора. Напомним, что повышение дисперсии и разрешающей силы прибора за счет увеличения длины траектории ионного пучка неизбежно приводит к ослаблению светосилы прибора, так как допустимая плотность ионного тока в пучке обратно пропорциональна квадрату длины ионного пути. [c.38]

Рис. 3.8. Зависимость измеренного отношения ионных токов аргона и азота от давления в сосуде с пробой при напуске смеси через капилляр длиной 180 и диаметром 0,15 мм.

Первые модели масс-спектрометров имели очень слабую светосилу, а техника измерений малых токов не располагала индикаторами высокой чувствительности. Часто помехи, вызванные электростатическими и магнитными наводками, затрудняли выделение полезного сигнала, обусловленного ионным током, попадающим на приемный коллектор. Указанная проблема была решена в результате усовершенствования ионных источников и разработки высокочувствительных усилителей постоянного тока. [c.84]

Исходя из максимальной интенсивности ионного тока и требований измерений определенного числа массовых пиков в спектре, нетрудно установить чувствительность и диапазон измеряемых токов для регистрирующих устройств. Допустим, что максимальный ионный ток в неразделенном пучке, выходящем из ионного источника, составляет 10 а. Представим себе, что пучок ионов состоит из сотни сортов, образованных из атомов и молекул различных элементов и соединений, входящих в анализируемую смесь. В этом случае средняя величина тока отдельных линий масс-спектра составит приблизительно 10 " а. Далее, при измерении отдельных линий [c.84]

Приемные устройства в масс-спектрометре, получившие название коллекторов ионных токов или просто приемников ионов, также отличаются некоторыми особенностями. Поскольку в гл. 5, посвященной технике измерения изотопного состава, совместно с каналом усиления ионных токов и дифференциальными схемами рассматриваются однолучевые и двухлучевые приемники ионов, в настоящей главе приведены только некоторые принципиальные особенности их конструкций. [c.85]

Измерения одновременно двух изотопных линий, когда на декадном делителе напряжения, включенном в мостовую измерительную схему, получают отнощение интенсивности ионных токов указанных линий, называют относительными или компенсационными измерениями. [c.105]

Такая же чувствительность достигается в масс-спектрографах за счёт длит, экспозиции. Однако из-за малой точности измерения ионных токов и громоздкости устройств введения фотопластинок в вакуумную камеру анализатора фоторегистрадия уступает место координатным детекторам частиц, особенно в тех случаях, когда необходимо одновременно регистрировать большой участок масс-спектра (из-за нестабильности источника ионов, наир, при элементном хии. анализе в случае ионизации вакуумной искрой). [c.57]

С пульта управления электронной стойки осуществляются многообразные функции, связанные с усилением и измерением ионных токов, электропитанием источника ионов и катущек диспергирующего электромагнита, регулированием тока электромагнита и электронной эмиссии, регулированием ионизирующего, вытягивающего и ускоряющего напряжений, а также с управлением электрической и вакуумной блокировок. [c.58]

Для обеспечения высокой точности масс-спектромет-рических измерений важную роль играют усилители ионных токов. При измерении ионных токов с помощью электрометрических усилителей постоянного тока наиболее трудно решаемой задачей является устранение дрейфа и флуктуаций усилителей. Не устанавливаясь на причинах возникновения дрейфа нуля в усилителях постоянного тока (они достаточно хорошо изучены) отметим лишь, что дрейф нуля не может быть полностью устранен ни применением различных балансных схем, ни использованием, как это обычно делается, 100%-ной отрицательной обратной связи, поскольку при этом не могут быть устранены флуктуации, возникающие из-за собственных шумов высокомегомного сопротивления и нестабильности сеточного тока электрометрической лампы. [c.102]

Для измерения ионных токов в цепи коллектора применяются ламповые электрометры (см. Электрометр ламповый) с усилителями постоялпого тика (электрометрич. усилители) и электрометры с. рша-мич. конденсатором. Входное сонротивление таких устройств 10 —Ю о.и. Для уменьшения носто пной времени весь усилитель охватывается 100%-ной отрицат. обратной связью. Постоянная времени усилителя порядка 1 сек. При этом чувствительность усилителя при входном сопротивлении порядка о.и (ограничиваемая флуктуациями и дрейфом нуля) ссставляет 10 о. [c.144]

Тл) двигатель переходит в качественно новый режим работы. Внешние проявления этого режима состояли в том, что хотя форма анодного слоя, сосредоточенного на границе высоковольтной зоны, практически не изменилась, сам разряд распространился внутрь анодной полости. Спектральный анализ плазмы и прямые измерения ионного тока позволили установить появление двухзарядных ионов. [c.140]

На рис. 3.14 показаны полученные в этом режиме зависимости разрядного тока и среднемассовой скорости от магнитного поля, а на рис. 3.15 — зависимость от него отношения ионного тока в пучке к расходу. Анализ этих зависимостей позволяет сделать вьшод, что существует критическое значение магнитного поля В, при котором скорость V,- и ионный ток достигают максимальных значений. При зтом на основании прямых измерений ионного тока и определения по весовым измерениям и расходу можно утверждать, что содержание двухзаряд ных ионов в пучке достигает 90 %. [c.140]

По принципу действия средства измерения давления и разрежения подразделяют на следующие группы жидкостные приборы давления, у которых измеряемое давление уравновешивается давлением столба жидкости грузопоршневые приборы, у которых измеряемое давление уравновешивается массой груза и поршня деформационные приборы, действие которых основано на использовании зависимости упругой деформации и усилия, создаваемого чувствительным элементом, от давления электрические приборы давления, действие которых основано на свойствах отдельных веществ изменять свои электрические параметры под действием давления электроразрядные приборы давления, у которых используется зависимость ионного тока от давления теплоэлектрические [c.152]

Изотопный анализ. Из.меряются отношения ионных токов, соответствующих ионам с одинаковым зарядом и хим. составом, но с разл. изотопным составом. Эта задача наиб, проста в случае одноатомных газов. Поэтому при анализе изотопного состава ряда элементов используются их газообразные соединения (Н — в виде Н , О — в виде 0 , С — в виде СО , и — в виде и т. д.). При этом приходится учитывать влияние т. н. изотопных эффектов (различия в скоростях испарения изотопных молекул, если вещество испаряют в ионном источнике различия в вероятностях эмиссии ионов, если применяют методы поверхностной ионизации, искрового разряда, вторичной ионной эмиссии, эвдссии под действием лазерного излучения и т. д.) на вероятности диссоциации молекул при ионизации. В случае молекул, содержащих разнородные атомы, необходимо учитывать вклад в интенсивность соответствующих пиков (масс-спектральных линий), обусловленных изотопами других элементов. Масс-спектрометры с высоким разрешением позволяют идентифицировать, например, компоненты таких мульгиплетов, как — ВН" " — Т+. Повышают точность метода относит, измерения, когда исследование образца с неизвестным изотопным составам чередуется с измерениями в тех же самых условиях стандартного образца близкого изотопного состава. [c.57]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...