Манометрические лампы

Опубликовано 19.07.2011 Ведущий Антон Панкратов

Одним из важных компонентов приборов низкого давления является манометрическая лампа. Она представляет собой стеклянный баллон, имеющий трубку для присоединения к вакуумной системе и три электрода, впаянных внутрь баллона: катод, обычно изготовляемый из вольфрамовой проволоки, сетку 2, имеющую по отношению к катоду положительный потенциал, и, следовательно, являющуюся анодом, и электрод 3, коллектор ионов, имеющий по отношению к катоду отрицательный потенциал. Эмитируемые накаленным катодом электроны под действием электрического поля устремляются по направлению к сетке, создавая электронный ток в цепи сетки. Если потенциал сетки выше потенциала ионизации остаточного газа, то при столкновениях электронов с газовыми молекулами в манометрической лампе будет происходить ионизация газа. Образующиеся в процессе ионизации положительные ионы под действием электрического поля отрицательного электрода устремляются к последнему и, отдавая ему свой положительный заряд, создают в его цепи, так называемый ионный ток. В связи с этим притягивающий положительные ионы отрицательный электрод носит название коллектора ионов. Вернемся к схеме, на которой в изображены основные элементы манометрической лампы и измерительной части манометра:
а) цепь катода, состоящая из источника постоянного тока и реостата; катод обычно располагается внутри сетки; б) цепь сетки 2, состоящая из источника постоянного тока и электроизмерительного прибора 4; сетка служит анодом и изготовляется обычно из вольфрамовой проволоки в виде спирали, окружающей катод; в) цепь коллектора ионов 3, состоящая из источника постоянного тока и электроизмерительного прибора 5; коллектор изготавливается обычно из никеля в виде цилиндра, окружающего катод и сетку. В качестве датчиков служат манометрические лампы типа ЛТ-2 (стеклянная) и ЛТ-4М (металлическая).
Второй поддиапазон осуществляется путем переключения подогревателя на больший ток нагрева (на более высокую температуру).
Достоинством тепловых манометров на основе манометрической лампы является их применимость ко всем газам и парам, возможность непрерывного наблюдения за изменением давления в вакуумной системе, простота изготовления. К числу недостатков следует отнести зависимость их показаний от рода газа, а также наличие тепловой инерции, вследствие которой при быстром изменении давления нить манометра сопротивления или подогреватель термопарного манометра не успевают менять свою температуру до значения, соответствующего градуировке, и манометр со своими показаниями запаздывает.