Verbessertes Kaltkathoden‐Ionisationsmanometer mit verlängerter Lebensdauer

• Published in: Vakuum in Forschung und Praxis : Zeitschrift für Vakuumtechnologie, Oberflèachen und Dünne Schichten Vol. 18; no. 6; pp. 12 - 17
• Main Authors: Wilfert, Stefan, Edelmann, Christian
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Weinheim WILEY‐VCH Verlag 01.12.2006
• ISSN: 0947-076X; 1522-2454
• DOI: 10.1002/vipr.200600304

Wird ein Kaltkathoden‐Ionisationsmanometer in einer kohlenwasserstoffhaltigen Gasatmosphäre bei hohen Drücken im Vakuumbereich betrieben, dann wird die mittlere Lebensdauer des Manometers durch eine Kontamination der Elektroden und damit durch eine starke Veränderung der Entladungsstrom‐Druck‐Kennlinie begrenzt. Infolgedessen liefert das Messgerät nach einer gewissen Betriebszeit entweder keine verlässliche Druckanzeige mehr oder kann im ungünstigsten Fall ganz ausfallen. Im Folgendem wird ein verbessertes Kaltkathoden‐Ionisationsvakuummeter vom inversen Magnetron‐Typ vorgestellt, welches speziell für den Langzeitbetrieb in stark kohlenwasserstoffhaltigen Restgasatmosphären konzipiert wurde. Der Messkopf weist bei annähernd konstanter Messgenauigkeit eine mindestens 3‐fach höhere Lebensdauer als kommerziell erhältliche Kaltkathoden‐Messröhren auf. Erreicht wurde dies durch die Verwendung zweier getrennter Entladungskammern in einem gemeinsamen Messröhrengehäuse, wobei die am Röhreneingang positionierte Entladungszone lediglich als Ionenbaffle wirkt und die weiter innen liegende Entladung als Messgrundlage fungiert. Es werden der Prototyp des entwickelten kontaminationsarmen inversen Doppelmagnetrons vorgestellt und Untersuchungsergebnisse zum Langzeitmessverhalten präsentiert. Improved cold‐cathode gauge with extended life‐time If a cold‐cathode gauge is operated in a hydrocarbonous gas atmosphere at high vacuum pressures, its mean life‐time is substantially limited by a contamination of the electrodes and thus by a strong change of the gauge characteristic. Consequently, the pressure reading of the gauge becomes erroneous. This paper presents an improved cold‐cathode gauge of the inverted magnetron‐type, which was specially designed and developed for the long‐term operation at high pressures or/and in gas atmospheres with high contents of hydrocarbons. It was realized by a special electrode geometry using two separate and independent discharge chambers in one common gauge housing. Whereas the discharge zone positioned directly at the tube entrance works only as ion baffle, the second discharge zone located more interior is used only as gauge for pressure measurement. Compared with conventional cold‐cathode gauges the new gauge has a significantly extended useful life‐time. The prototype of the inverted double‐magnetron gauge and test results on its long‐term measuring behavior are presented.