Karakteristike magnetronskega ionizacijskega merilnika s hladno katodo v visokovakuumskem (VV) in ultra visokovakuumskem (UVV) področju
Characteristics of a magnetron cold-cathode ionization gauge in the high- vacuum (HV) and ultra high- vacuum (UHV) ranges

slovenski

2001

letnik 35, številka 5

magnetronska celica   razelektritev   jakost   potencialna porazdelitev   električna poljska jakost    nelinearnost   nezveznost

Inštitut za kovinske materiale in tehnologije
(Obvezni izvod spletne publikacije)

Model merilne glave z navadno magnetronsko geometrijo je bil konstruiran na osnovi standardne miniaturne ionsko-razprševalne črpalke z dodatnimi spremembami, kot so: bakreni katodni plošči, katodna palica iz nerjavnega jekla, električno izolirano ohišje, visokonapetostna prevodnica z veliko električno prebojno trdnostjo in oklopljen magnet iz zlitine Sm-Co. Zadnje tri spremembe so omogočile natančne meritve razelektritvenih tokov od 0,1 nA do ?$\mu$?A. Karakteristike magnetonske celice so bile izmerjene z referenčnim ekstraktorskim merilnikom na UVV kalibracijskem sistemu za primerjavo merilnikov. Za preskusne pline smo izbrali dušik, vodik, argon in helij. Najprej smo izmerili jakost razelektritve v odvisnosti od anodne napetosti znotraj področja 10 kV pri različnih tlakih, izbranih v območju od 1x10$^-9$ do 1x10$^-6$ mbar. Potek jakosti razelektritve je približno enak za vse preskusne pline. Maksimum jakosti razelektritve, ki je izmerjen pri višjem tlaku, je pomaknjen k višji anodni napetosti. Nato smo izmerili razelektritveni tok v odvisnosti od tlaka dušika v UVV in VV področju pri različnih delovnih napetostih, izbranih v območju od 2,5 do 4,5 kV. Optimalna karakteristika razelektritvenega toka v odvisnosti od tlaka je bila izmerjena pri delovni napetosti 3,5 kV in se lahko aproksimira s potenčno funkcijo z eksponentom n = 1,28. V VV področju je bila pri različnih delovnih napetostih ugotovljena tudi črpalna hitrost magnetonske celice z merjenjem ravnotežnega tlaka dušika, kjer smo uporabili viskoznostni merilnik z lebdečo kroglico, in ravnotežnega pretoka dušika z metodo hitrosti naraščanja tlaka. Pri tlaku dušika 1x10$^-6$ mbar in delovni napetosti 3,5 kV je občutljivost magnetonske celice 9,3 A/mbar in ustrezna črpalna hitrost 0,6 l/s.

16.09.2009