§ 7.3. Панорамный газоанализатор

Панорамный газоанализатор (фарвитрон) относится к статическим приборам для определения парциальных давлений. Разделение ионов по массовым числам осуществляется в нем по частоте колебаний ионов в электростатическом поле с параболическим распределением потенциала. Зависимость частоты колебаний ионов от массового числа в таком поле можно записать в следующем виде:

где U — напряжение на центральном электроде электростатического поля с параболическим распределением потенциала; К — коэффициент пропорциональности, определяемый геометрией анализатора; т — масса иона; q — заряд иона.

Модулируя электронный ток с частотой колебаний ионов, имеющих заданные массовые числа согласно (7.5), в электростатическом анализаторе можно образовать пакет, число ионов в котором непрерывно увеличивается после каждого периода ионизирующего электронного тока.

Пакет ионов, частота колебаний которого совпадает с частотой напряжения модулирующего электрода, называется резонансным. Он наводит напряжение на сигнальном электроде 5, которое усиливается высокочастотным усилителем 6 и через демодулятор поступает на вертикально отклоняющую систему катодного осциллографа 7. Горизонтальное отклонение в осциллографе осуществляется генератором развертки 8 на частоте 50 Гц, синхронизирующим горизонтальную развертку осциллографа с временной разверткой высокочастотного напряжения генератора 9, подключенного к модулирующему электроду 2. На экране электронно-лучевой трубки осциллографа можно видеть одновременно весь спектр газов.

Для обеспечения постоянства числа периодов модуляции во время регистрации сигнала, создаваемого ионами любой массы, развертку частоты осуществляют по закону f=a/tb (а и b — постоянные; t — время).

Подбором показателя степени b можно обеспечить однозначность между выходным сигналом и парциальным давлением различных газов.

Разрешающая способность панорамных анализаторов рм= 15...20, диапазон массовых чисел 2...200, диапазон рабочих Давлений 10-3... 10-7 Па. Технические характеристики выпускаемого промышленностью панорамного газоанализатора АПДП-2 имеются в табл. П.11.