УДК 621.387.322
МИНИАТЮРНЫЙ ОРБИТРОННЫЙ ВАКУУММЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК С ДВОЙНЫМ АНОДОМ
В. А. Коротченко, д.т.н., профессор кафедры ЭП, РГРТУ; Рязань, Россия;
orcid.org/0000-0003-4068-768X, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В. Э. Скворцов, генеральный директор ООО «МЭЛЗ», МО, пос. Запрудня, Россия;
orcid.org/0000-0002-3942-6450, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В. К. Базылев, к.т.н., доцент кафедры ЭП, РГРТУ; Рязань, Россия;
orcid.org/0000-0002-3580-3407, e-mail: bazylev.v.k@rsreu
В. В. Прадед, инженер кафедры ЭП, РГРТУ, Рязань, Россия;
orcid.org/0000-0001-6779-9476, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
А. М. Жидков, инженер кафедры ЭП, РГРТУ; Рязань, Россия;
orcid.org/0000-0002-0199-8402, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Разработан миниатюрный (объем ~ 6 см3) вакуумметрический датчик орбитронного типа, в котором анод выполнен в виде двух вольфрамовых нитей диаметром 70 мкм, параллельных оси прибора и отстоящих от неё на расстоянии 0,5 мм, много меньшем радиуса коллектора ионов (8 мм). Диаметр и длина коллектора – 16 и 30 мм, катода – 70 мкм и 9 мм. Потенциалы коллектора и экрана – нулевые, потенциал анода – 300 В, катода – (5 – 15) В, напряжение накала катода – 1,6 В (при токе 0,76 А), ток электронной эмиссии – 5 мкА. «Двойной анод» применен для термического обезгаживания электродов. Численным моделированием установлено, что траектории электронов имеют спирально-челночную форму (как и при одной нити анода). Радиус спирали – (1 – 6) мм, её шаг – (4 – 8) мм, вращательный и челночный периоды – 6 нс и 30 нс, число оборотов и время движения – 1500 и 7 мкс, длина пути и энергия электронов – 1000 см и (20 – 200) эВ. Экспериментально показано, что манометрическая чувствительность близка к величине 1000 Торр– 1, что примерно на полтора порядка выше, чем для вакуумметрического датчика ПМИ-2. Орбитрон с двойным анодом выгодно отличается от этого датчика тем, что у него значительно меньше электронный ток (на два порядка), мощность накала катода (примерно в 5 раз) и рабочий объем прибора (почти в 3 раза). Цель работы заключается в разработке и исследовании высокочувствительного миниатюрного орбитронного вакуумметрического датчика с двойным анодом, позволяющим эффективно обезгаживать электродную систему прибора.
Ключевые слова: вакуумметр, ионизационный манометрический преобразователь, орбитронный вакуумметрический датчик, компьютерное моделирование, движение электронов.