Praktikum z vakuové fyziky
Úloha 7: Kalibrace ionizačního manometru se žhavenou katodou
Úvod
Tato úloha se zabývá určováním citlivosti ionizačního manometru se žhavenou katodou za různých podmínek.
Aparatura se skládá z membránové a turbomolekulární vývěvy, jehlového ventilu, elektroniky pro manometr a ionizačního manometru se žhavenou katodou, který je kalibrován. Pro měření tlaku je použit kombinovaný manometr Pirani + ionizační manometr se žhavenou katodou. Ionizační manometr se žhavenou katodou se skládá ze tří elektrod: žhavené katody, spirálové anody a kolektoru iontů.
Koletrový proud můžeme určit dle vztahu
kde K je citlivost manometru, P je tlak a Ie je emisní proud elektronů. Kontrolní otázky
• V jakých tlacích lze ionizační manometr se žhavenou katodou použít?
• Proč se jedná o nepřímý manometr?
• Jakým způsobem ionizační manometry ovlivňují ionizační systém?
h = K PIe
1
Úkoly a pracovní postup
• Prohlédněte si aparaturu a zejména ionizační manometr se žhavenou katodou.
• Změřte při konstantním tlaku závislost kolektorového proudu na emisním proudu elektronů. Měření proveďte pro mezní tlak aparatury a poté pro tlak o řád vyšší, než je mezní tlak aparatury.
• Vyneste do grafu závislost Ic na Ie a spočítejte citlivost manometru dle vztahu (1), včetně chyby.
• Změřte pro konstantní emisní proud elektronů závislost kolektorového proudu na tlaku. Měření proveďte pro tři různé hodnoty emisního proudu v rozsahu jednoho tlakového řádu. Do grafu vyneste závislost Ic na tlaku a spočítejte citlivost manometru dle vztahu (1), včetně chyby.
• Porovnejte citlivosti a zdůvodněte rozdíl ve spočítaných citlivostech ionizačního manometru.
2