Спектрометр ионов
Иллюстрации
Реферат
(п7543214
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Сои!а Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,: фГ+" ! г ф - ч (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18,06.74 (21) 2034561j25 с присоединением заявкп № (23) Приоритет
Опубликовано 1,5.01.77. Бюллетень ¹ 2
Дата опубликования описания 14.02.77 (51) Л1. Кл.- зН 01J 39(34
Н 01J 39/285
Государственный комитет
Совета Министров СССР ло делам изобретений и оытий! (53) УДК 551.508.94 (088.8) 72) Автор изобретения
В. П. Реута 71) Заявитель (54) СП ЕКТРОМЕТР ИОНОВ
Изобретеш!с относится к приборам для измерения концентрации и спектра газовых ионов, например атмосферных, и может быть использовано в авиации, метеорологии.
Известны спектрометры и счетчики ионов, содержащие аспирационную ионизационную камеру, регулируемый источник питания камеры и измерительный усилитель (1). В этих спектрометрах изменение регистрируемой предельной подвижности ионов производится либо изменением величины напряжения на камере, либо изменением скорости потока воздуха через камеру, либо изменением того и другого одновременно.
Недостатком их является сложность изменения предельной подвижности.
Наиболее близким к предложенному является спектрометр ионов, содержащий аспирационцую иопизационную камеру с несколькими высоковольтными электродами, источник питания и измерительный усилитель (2).
Основным его недостатком является относительно невысокая точность измерений, связанная с тем, что трудно обеспечить высокое качество изоляции (порядка 10 о Ом) .
Целью изобретения является повышение точности измерений.
Это достигается тем, что предлагаемый спектрометр снабжен коммутаторами для раздельного подключения высоковольтных электродов за исключением первого из пих со стороны отверстия для входа воздуха в спсктрометр к высоковольтному выводу источника пит а и п я п л п lс и О 1) и у с 1 .
1Ia фиг. 1 и 2 — изооражсцы схемы предлагаемого спектрометра при различны., вариантах коммутации высоковольтных электродов.
Спектрометр содержит источник питания
10 1 камеры, соединенный с высоковольтными электродами 2 либо непосредственно, либо через ключи 3, у которых один неподвижный контакт заземлен. Сооира1ощий электрод 4 асппрацпонной ионпзационной ка: !сры соед!гиен
15 с электродами электростатической защиты 5 и со входом измерительного усилителя 6. Стрелками внутри камеры показаны силовые липilll электр)1 Iесl ОГО поля, стрелкой С вЂ” направление движения потока воздуха.
Фиг. 1 отличается от фиг. 2 тем, что на фпг. 2 последний высоковольтный э.чсктрод 2 через ключ 3 заземлен, что приводит и резкомм Отлп ппо электрического Г!Оля В 1 амере по сравнению с фиг. 1, Лналогично ключом 3 зазсм;!пть 11 срсдпи!! высоковольтный электрод 2, тогда электрическое поле внутри камеры снова резко изменяется — укорачива0ТсН длина камеры, где силовые линии электрического поля направлены от электрода 2 к
30 собирающему электроду 4. 1хлю и! 3 могут
543214
Puz 1
Поди!!снов
Изд. ¹ 167
Тира>к 1019
Заказ 112/8
Типография, пр. Сапунова, 2 быть соединены с источником шпаиия 1 лиоо последовательно, как показано иа фиг. 1 и
2, либо параллельно, когда один неподвижный контакт каждого ключа 3 соединен с корпусом, а второй — с источником питания 1.
Спектрометр работает следующим образом.
В направлении стрелки С продувают через камеру исследуемый воздух, скорость движения которого задается. Для нужного значения предельной измеряемой подвижности задают напряжение питания камеры и длину высоковольтного электрода, подсоединяя к источнику питания 1 один или несколько (подряд) электродов 2 через ключи 3. В результате взаимодействия ионов с электрическим полем камеры изменяется их траектория. Ионы нужного знака, подвижность которых больше или равна заданной, полностью осаждаются на собирающий электрод 4, и электроды электростатической защиты 5 и создают на них Iloтенциал, который измеряется усилителем 6.
Для увеличения предельной измеряемой подвижности необходимо заземлить, начиная с выхода (справа по фигурам 1 и 2), один или больше электродов 2. Наибольшая измеряемая подвижность получается, когда все, кроме левого по схемам, электроды 2 заземлены ключами 3 на корпус. Достоинство этого метода регулирования предельной измеряемой подвижности заключается в том, что в любом режиме измерения емкость собирающего электрода 4 относительно корпуса остается постоЯнно!!) !1Оэтомм длЯ . 1!Обой измерЯемои подI3IIiIwIIocTtI пои постояииОи скорости потока воздуха применяется единая шкала концентраций. Значительно уменьшаются погрешности определения предельной подви>кности при значительных концентрациях, так как можно всегда выбрать такое значение потенциала на камере за счет уменьшения длины первого электрода 2, когда этот потенциал будет заведомо намного превышать величину максимально возможного си! наг!а.
Формула изобретения
Спектрометр ионов, содержащий аспирационную иоиизационну1о камеру с несколькими высоково lhTIII Dlи электродами, источник питания и измеритсл1п ый усилитель, о т л и ч аю щ ll и с я тем, что, с целью повьпнеиия точности измерений, ои снабжен коммутаторами для раздельного подкл!очения каждого 113 высоковольтных электродов за исключение I первого из них со стороны отверстия для входа воздуха в спектрометр к высоковольтному в1!ходу источника питания или к заземленному его выводу.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Х. Ф. Тамиет. «Лспирапионный метод измерения спектра аэро!и>ов». Ученые записки
80 Т1У, вып. 195, г. Тарту, 1967, стр. 184- — 192.
2. Лвт. св. ГССР М 250510 М. Кл.а II 01.1
39/28, 1969 (прототип) .