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Membran-manometer für vakuumdruckmessungen
First International Congress on V a c u u m Techniques Es ist daher immer wieder Gegenstand besonderer Unters u c h u n g e n hinsichtlich der Bedingungen des Richtigzeigens (ideales Gasgesetz, Adsorption, Absorption) und der Erweiterung seines Messbereichs (neueste Vorschlage von Moser--Poltz). 15.2. A Modified M c L e o d Gauge for L o w Pressure Measurements: L. J. GRIFFITHS. Royal College of Science and Technology, Glasgow, United Kingdom. A McLeod gauge employing low v a p o u r pressure oil and a modified m e t h o d of gas compression is described. The gas to be compressed is contained in a vertical glass cylinder open at its lower end and fitted at its upper end with a capillary tube. The compression is achieved by lowering this cylinder vertically into an oil reservoir by means of an external magnet. The gauge is robust and compact and is not difficult to construct. Large compressions m a y be obtained without difficulty. A pressure of 5 × 10 -~ m m of mercury can be measured with a vessel volume of about 200 cm 3 when the compressed gas occupies 1 cm length of capillary of bore diameter 1.5 m m . No liquid air trap is required for the gauge but it m u s t be kept permanently at a pressure below about 10 -~ m m of mercury if absorption and subsequent degassing of the oil is to be avoided. 15.3. On the Standard of Vacuum Installed in the Electrotechnical Laboratory. The Standard M c L e o d Gauge and the Calibration of Ionization Gauges to it : M. Goro. Electrotechnical Laboratory, Tokyo, Japan. As the industrial and scientific importance of high vacua increased, it became necessary to measure high vacua accurately and to establish the high v a c u u m standard. In the present stage, we have chosen the McLeod gauge as the standard one for the absolute pressure and hot cathode type ionization gauges as the substandards. The standard McLeod gauge is constructed with a bulb of 1 1 volume and a pair of capillaries, 1.110 ± 0 . 0 0 2 r a m in internal diameter, having a roughened inside surface. The accuracy is about ~ 3 per cent at 10 4 m m Hg and less than ± 1 per cent at 10 3 m m Hg. The substandard ionization gauge tube is an ordinary cylindrical ion collector type, but is specially designed and has sensitivity of about 20t~A/mA//xHg for nitrogen gas and linear sensitivity up to 1/xHg. The calibration system, composed of glass, works on the principle of constant t h r o u g h p u t and stationary evacuation by a large mercury diffusion p u m p and maintains a constant pressure. The whole system is set in a removal furnace which can heat to outgas the system including the McLeod gauge and traps up to 400°C. At the present stage of the investigation, we can calibrate commercial ionization gauges within the accuracy of = 5 per cent to the absolute with a substandard gauge attached to a metal calibration dome which is evacuated by an oil diffusion pump. 15.4. Highly Sensitive Hot Cathode Ionization Gauge : S. KOBAYASHI. Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd., Tokyo, Japan. To improve the sensitivity of the ionization gauge, it is necessary to enlarge the flying path of electrons. F r o m this standpoint, locating the filament near the ioncollector in the gauge, the author could enlarge the flying p a t h of electrons about twice that in which the filament is located in the center of collector. In the case of cylindrical collector, if the diameter of the cylinder is 25 ram, the sensitivity K of the gauge is about 40 for air ; if 38 ram, the K is about 80 ; and if 50 m m , the K is 130. 15.5. Membran-Manometer fiir Vakuumdruckmessungen : H. W. DRAWIN. Atlas-Werke, Bremen, Deutschland. Sobald geringere Drucke gemessen werden sollen, zeigen die meisten der heute verwendeten. Druckmessgerfite eine Abh~ingigkeit yon der Gas-oder Dampfart. Diesen Nachteil besitzen M e m b r a n - M a n o m e t e r nicht. Sie messen den Totaldruck unabh/ingig v o n d e r Gas-oder D a m p f a r t . Ihre Eichkurve ist weitgehend linear. Sie sind bei entsprechender K o n s t r u k t i o n a u s h e i z b a r . - - E s wird fiber Konstruktionsprinzipien empfind-
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licher M e m b r a n - M a n o m e t e r berichtet, die sich sowohl far V a k u u m d r u c k m e s s u n g e n (Absolutdruck) als auch fiir Differenzd r u c k m e s s u n g e n bei beliebigen A b s o l u t d r u c k e n eignen. Es werden die Eigenschaften des M e m b r a n - M i k r o - M a n o m e t e r s Type M M M (Druckbereich 10 ~-2.10 1 m m H g ) u n d des Membran-Kapazitgts-Torrmeters Type M C T (Druckbereich 1.10-1-30 Torr) beschrieben. D a n n wird a u f die Verwendung dieser M e m b r a n - M a n o m e t e r in F o r s c h u n g u n d Betriebskontrolle eingegangen. 15.6. La Mesure des Basses Pressions/l l'Aide des Thermistanees : M. VARICAK et B. SAFTIC. Facult6 des Sciences et lnstitut Rugjer Bogkovid, Zagreb, Yougoslavie. Des consid6rations th6oriques sur la conduction thermique 5. travers les gaz ont conduit ~t la construction d ' u n systbme form6 d'une thermistance perle fix6e au centre d'une feuille m6tallique mince et circulaire (C.R. Ac. Sci. 245, 1956 ll Nuovo Cimento 6, 1957 ; J. Phy. et Rad. 18, 1957). Les recherches r6centes ont p o u r t a n t montr6 que la sensibilit6 de ce syst6me, pour les mesures des basses pressions, augmente si on utilise deux thermistances en forme de petites plaques, au lieu d'une thermistance perle. On a trouv6 que pour chaque mat6riau il existe une proportion o p t i m u m entre la hauteur de la plaque et le diam6tre de sa base. La construction d ' u n manom6tre thermique, bas6e sur ces recherches, est d6crite. On discute la possibilit6 de compenser l'influence de la temp6rature ambiante 5. l'aide d ' u n tube compensateur classique ou ~ l'aide de deux syst6mes thermistance, plac6s darts l'enceinte off la pression des gaz est 5. mesure. On trouve que les meilleurs r6sultats sont obtenus, si le syst6me de mesure et le syst6me compensateur sont faits de mat6riaux ayant des caract6ristiques 61ectriques diff6rentes. De cette mani6re, on peut profiter de la sensibilit6 et de la stabilit6 maxim u m du pont de mesure. Cette jauge '/t vide permet la mesure exacte des pressions de gaz de 1 m m Hg jusqu'5, l0 6 m m Hg. 15.7. Le Manom6tre Thermique h Compression : J. GROSZKOWSKL Universit6 Technique, Varsovie, Pologne. La c o m m u n i c a t i o n concerne u n manom6tre thermique dans lequel on a 6tendu la g a m m e de mesure aux pressions plus basses en employant le principe de compression. Pour mesurer la pression, on se sert d'une thermistance (une r6sistance ~ fil ou un thermistor). La thermistance a les dimensions les plus petites possible, et est plac6e dans une chambre de volume tr6s r6duit V1. La compression est obtenue/1 l'aide d ' u n r6servoir ~ volume variable, le volume peut 6tre chang6 d'une valeur m a x i m u m Vmax jusqu'5, une valeur m i n i m u m Vmin. Le rdservoir de compression est constitu6 de deux plaques m6taliques rondes, leg6rement concaves, soud6es 5. leur circonf6rence. Une des plaques, en cuivre, est massive, l ' a u t r e - - e n bronze, est mince et 61astique. D a n s la position correspondant au volume m i n i m u m , la plaque 61astique adh6re strictement g la plaque massive. D a n s la position correspondant au volume m a x i m u m , la plaque 61astique devient convexe, le rdservoir prenant la forme d'une lentille. Pendant le passage d'une position 5. l'autre a lieu une petite ddformation de la plaque 61astique. Le rdservoir de compression c o m m u n i q u e par une canalisation m6tallique avec la chambre 5. thermistance e t - par l'interm6diaire d ' u n robinet (sans graisse)--avec l'espace 5. pression mesur6e, le volume V2 de la canalisation (jusqu'au robinet) est aussi tr6s petit. De cette fa~on, en employant une construction convenable, on peut obtenir pour le coefficient de compression, donn6 par l'expression gmax 4- V 1 ~- g 2 Vmin-k VI @ V~
Vmax Vmin +
V 1 @ V2
la valeur de l'ordre de 1000. Cela p e r m f t d'dtendre la limite des pressions 10 1 ± 10 - 3 T o r r normalement mesur6es par la m a n o m 6 t r e 5. thermistance, j u s q u ' 5. 10 4 + 10 6 Torr. Le m6me appareil peut 6tre utilis6 avec le principe de ddcompression, c'est qui permet d'dtendre la region de mesure vers les pressions plus hautes, p. ex. 100 ÷ 1 Torr.
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licher M e m b r a n - M a n o m e t e r berichtet, die sich sowohl far V a k u u m d r u c k m e s s u n g e n (Absolutdruck) als auch fiir Differenzd r u c k m e s s u n g e n bei beliebigen A b s o l u t d r u c k e n eignen. Es werden die Eigenschaften des M e m b r a n - M i k r o - M a n o m e t e r s Type M M M (Druckbereich 10 ~-2.10 1 m m H g ) u n d des Membran-Kapazitgts-Torrmeters Type M C T (Druckbereich 1.10-1-30 Torr) beschrieben. D a n n wird a u f die Verwendung dieser M e m b r a n - M a n o m e t e r in F o r s c h u n g u n d Betriebskontrolle eingegangen. 15.6. La Mesure des Basses Pressions/l l'Aide des Thermistanees : M. VARICAK et B. SAFTIC. Facult6 des Sciences et lnstitut Rugjer Bogkovid, Zagreb, Yougoslavie. Des consid6rations th6oriques sur la conduction thermique 5. travers les gaz ont conduit ~t la construction d ' u n systbme form6 d'une thermistance perle fix6e au centre d'une feuille m6tallique mince et circulaire (C.R. Ac. Sci. 245, 1956 ll Nuovo Cimento 6, 1957 ; J. Phy. et Rad. 18, 1957). Les recherches r6centes ont p o u r t a n t montr6 que la sensibilit6 de ce syst6me, pour les mesures des basses pressions, augmente si on utilise deux thermistances en forme de petites plaques, au lieu d'une thermistance perle. On a trouv6 que pour chaque mat6riau il existe une proportion o p t i m u m entre la hauteur de la plaque et le diam6tre de sa base. La construction d ' u n manom6tre thermique, bas6e sur ces recherches, est d6crite. On discute la possibilit6 de compenser l'influence de la temp6rature ambiante 5. l'aide d ' u n tube compensateur classique ou ~ l'aide de deux syst6mes thermistance, plac6s darts l'enceinte off la pression des gaz est 5. mesure. On trouve que les meilleurs r6sultats sont obtenus, si le syst6me de mesure et le syst6me compensateur sont faits de mat6riaux ayant des caract6ristiques 61ectriques diff6rentes. De cette mani6re, on peut profiter de la sensibilit6 et de la stabilit6 maxim u m du pont de mesure. Cette jauge '/t vide permet la mesure exacte des pressions de gaz de 1 m m Hg jusqu'5, l0 6 m m Hg. 15.7. Le Manom6tre Thermique h Compression : J. GROSZKOWSKL Universit6 Technique, Varsovie, Pologne. La c o m m u n i c a t i o n concerne u n manom6tre thermique dans lequel on a 6tendu la g a m m e de mesure aux pressions plus basses en employant le principe de compression. Pour mesurer la pression, on se sert d'une thermistance (une r6sistance ~ fil ou un thermistor). La thermistance a les dimensions les plus petites possible, et est plac6e dans une chambre de volume tr6s r6duit V1. La compression est obtenue/1 l'aide d ' u n r6servoir ~ volume variable, le volume peut 6tre chang6 d'une valeur m a x i m u m Vmax jusqu'5, une valeur m i n i m u m Vmin. Le rdservoir de compression est constitu6 de deux plaques m6taliques rondes, leg6rement concaves, soud6es 5. leur circonf6rence. Une des plaques, en cuivre, est massive, l ' a u t r e - - e n bronze, est mince et 61astique. D a n s la position correspondant au volume m i n i m u m , la plaque 61astique adh6re strictement g la plaque massive. D a n s la position correspondant au volume m a x i m u m , la plaque 61astique devient convexe, le rdservoir prenant la forme d'une lentille. Pendant le passage d'une position 5. l'autre a lieu une petite ddformation de la plaque 61astique. Le rdservoir de compression c o m m u n i q u e par une canalisation m6tallique avec la chambre 5. thermistance e t - par l'interm6diaire d ' u n robinet (sans graisse)--avec l'espace 5. pression mesur6e, le volume V2 de la canalisation (jusqu'au robinet) est aussi tr6s petit. De cette fa~on, en employant une construction convenable, on peut obtenir pour le coefficient de compression, donn6 par l'expression gmax 4- V 1 ~- g 2 Vmin-k VI @ V~
Vmax Vmin +
V 1 @ V2
la valeur de l'ordre de 1000. Cela p e r m f t d'dtendre la limite des pressions 10 1 ± 10 - 3 T o r r normalement mesur6es par la m a n o m 6 t r e 5. thermistance, j u s q u ' 5. 10 4 + 10 6 Torr. Le m6me appareil peut 6tre utilis6 avec le principe de ddcompression, c'est qui permet d'dtendre la region de mesure vers les pressions plus hautes, p. ex. 100 ÷ 1 Torr.