1.8.4. Ионизационный вакуумметр

Мы переходим к наиболее распространенному вакуум­метру — ионизационному. Работа этого вакуумметра основана на ионизации находящихся в вакууме молекул электронам! и сборе получившихся ионов на специальный электрод. Чем больше в вакууме молекул, тем больше получается цоноа Пусть в вакууме находятся три электрода (рис. 11): катод -накаленная проволока, испускающая электроны; анод — элект род, находящийся относительно катода под положительным

потенциалом (около 100 — 200 В) и собирающий электроны, и электрод, находящийся относительно катода под отрицательным потенциалом (около 50 В), называемый коллектором и соби­рающий ионы. Две основные проблемы, которые приходится решать при конструировании датчика ионизационного вакуум­метра, — это как  удлинить  траекторию  электронов, чтобы

увеличить вероятность ионизации молекул, оставшихся после откачки в вакууме, и как собрать все ионы на коллектор. Чем больше ионов будет собрано на коллектор, тем больше будет ионный ток при одном и том же вакууме и тем легче будет его измерить.

Ионизационный вакуумметр существенно влияет на изме­ряемый вакуум. С одной стороны, накаленный катод имеет заметное газовыделение — газовые примеси диффундируют в проволоке и выделяются в вакуум. С другой стороны, вакуумметр откачивает газы, а ионы, попадая на коллектор (или другие детали датчика), могут внедряться в него. Обычно откачка преобладает над газовыделением. Казалось бы, чем пло­хо — лишний насос в вакуумной системе? Плохо это тем, что вакуумметр часто присоединяется к вакуумной системе через трубку. Если по трубке идет поток газа, то, как мы уже знаем, на ее концах будут разные давления. А желательно, чтобы ^в вакуумметре было то же давление, что в вакуумной системе, — ведь вакуумметр измеряет давление в самом себе. Поэтому надо заботиться о том, чтобы давление в вакуумметре было как можно ближе к давлению в системе. Искажение показаний может быть настолько велико, что иногда пред­почитают вводить датчик прямо в откачиваемый объем, избав­ляясь от соединительной трубки.