Brevet FR2018721A1 — publié le 19700626

La présente invention a trait à un tube de jauge à ionisation, en particulier pour des pressions élevées. On connaît des tubes de jauges à ionisation qui, dans les limites de la gamme de mesure, exploitent à des fins de commutation le courant ionique au collecteur, courant qui est dans un rapport linéaire avec la pression. Ces dispositions ne sont cependant pas en mesure, en particulier dans le cas de jauges à ionisation dites à pressions élevées, de résoudre les problèmes de commutation qui se présentent. Les cathodes incandescentes mises en oeuvre dans les jauges à ionisation à pressions élevées, même celles du type no-burn-out, doivent en service être protégées contre une pression trop élevée.En l'absence d'une telle protection, assurée par interruption de l'émission lorsque par exemple la limite supérieure de mesure est atteinte, et si le tube continue d'être utilisé bien au-dessus de la limite supérieure de mesure, un fort encrassement du système et une surcharge de la cathode peuvent rendre le tube inutilisable dans un temps très court. La solution praticable dans le cas de tubes de jauges à ionisation pour basses pressions, consistant à interrompre l'émis- sion lorsqu'un certain courant ionique est dépassé, suppose que le courant ionique maximal susceptible d'être fourni par le tube est situé approximativement autour du facteur 5 au-dessus du courant ionique à la limite supérieure de mesure. Ceci n'est pas le cas des tubes de jauges à ionisation à pressions élevées. Le courant ionique de la limite supérieure de mesure est très près du courant ionique maximal possible. A cela s'ajoute le fait que dans toutes les jauges à ionisation une élévation supplémentaire de pression au-dessus du courant ionique maximal a pour effet de faire baisser à nouveau le courant ionique.Cela signifie qu'à différentes pressions le système de mesure fournit le même courant ionique, d'où possibilité d'erreur de mesure considérable si le tube n'est pas mis hors circuit à une pression fixée La présente invention s'est fixée pour tâche de concevoir un tube de jauge à ionisation destiné à être utilisé en particulier dans des gammes de pressions élevées, muni d'un dispositif automatique de mise hors circuit d'un fonctionnement sûr, et avec lequel la pression qui règne effectivement dans le système est indiquée avec précision.Pour parvenir à ce but, l'invention prévoit d'une part de disposer en plus de l'anode une électrode auxiliaire reliée à un potentiel positif par rapport à la cathode, et d'autre part que le courant d'électrons appliqué à l'électrode auxiliaire et qui est-fonction de la pression dans la gamme des pressions supérieures à 1 x 10 3 mm Hg engendre une chute de ten sion qui, à des pressions réglables supérieures à 1 x 10 3 mm Hg, déclenche un signal électrique par l'intermédiaire d'au moins un composant électronique. Lorsque l'électrode auxiliaire est raccordée par l'intermédiaire d'une résistance de valeur ohmique élevée à la tension d'alimentation positive, il se produit à cette résistance une chute de tension qui est fonction de la pression et qui peut être utilisée pour actionner, à une ou plusieurs valeurs de pression prescrites, un ou plusieurs interrupteurs électroniques, ces points d'intervention pouvant être choisis partiellement au-dessus de la limite maximale de mesure du système.C'est ainsi par exemple que dans le système selon l'invention avec une gamme de mesure entre et 8 et 10 lmm Hg on peut actionner par l'intermédiaire de l'élec- trode auxiliaire un clapet lorsque la pression atteint 1 x 10 mm Hg, une pompe à diffusion lorsqu'elle atteint 1 x 10 2 mm Hg et de plus, lorsque le domaine des pressions de 5 x 10 lmm Hg est atteint, le réglage de l'émission du système de mesure. Cette disposition-conforme à l'invention constitue ainsi pour les tubes de jauges à ionisation un circuit de commande complètement indépendant grâce auquel une intervention n'est plus limitée au domaine de la limite de mesure maximale, ce circuit permettant au contraire d'effectuer des opérations réparties sur une large gamme de pressions. Lors de la construction du système selon l'invention il s'est révélé avantageux que l'électrode auxiliaire soit disposée du côté de la cathode opposé à l'anode, et que la distance entre l'électrode auxiliaire et la cathode soit égale à deux à cinq fois la distance entre l'anode et la cathode. Cette disposition de l'électrode auxiliaire est importante dans la mesure où elle permet d'agir en conséquence sur la répartition des électrons au sein du système. La fraction majeure du courant d'électrons est alors à la disposition de la source d'ions, tandis que la fraction mineure de ce courant passe à l'électrode auxiliaire et est utilisée pour exécuter des opérations. En outre il faut tenir compte, en ce qui concerne la distance de l'électrode auxiliaire, dé la longueur du parcours libre des électrons dans les limites des pressions concernées auxquelles les opérations doivent être effectuées. En d'autres termes, on peut agir sur la caractéristique d'intervention de l'électrode auxiliaire en fonction de la pression par le choix de la distance entre cette electrode et la cathode. On a représenté schématiquement au dessin annexé la structure d'un tube de jauge à ionisation avec le schéma de connexions correspondant. Dans le tube de jauge à ionisation 1 sont disposés le collecteur 11, l'électrode auxiliaire 2 ainsi que 11a:qode 3 en forme o grille et la cathode 4 en forme d'épingle à cheveux. L'electrode auxiliaire 2 est raccordée par l'intermediai- re d'mie rc--sistanc oîÙTque êlev-ée élevée 5 à a tension positive duale mentation 6 qui alimente en même temps l'anode 3 par lRintermediai- re de l'alimentation 9 du système de mesure. La chute de tension qui se produit à la résistance 5 actionne les interrupteurs électroniques 7, par exemple la régulation d'émission 3 du système de mesure. Que l'alimentation en tension de l'électrode auxiliaire 2 soit intégrée à l'alimentation 9 du système de mesure ou en soit séparée électriquement ou spatialement, l'avantage particulier découlant de l'invention est que l'on peut utiliser, pour exécuter les opérations, un circuit de commande indépendant avec lequel non seulement une seule opération peut être effectuée lorsque la limite maximale du système est atteinte, mais une ou plusieurs opérations échelonnées sur une large gamme de pressions. REVENDICATIONS 1.- Tube de jauge à ionisation, en particulier pour pressions élevées, remarquable d'une part en ce qu'en plus de l'anode est disposée une électrode auxiliaire reliée à un potentiel positif par rapport à la cathode, et d'autre part en ce que le courant d'électrons appliqué à l'électrode auxiliaire et qui est fonction de la pression dans la gamme des pressions supérieures à 1 x 10-3 mm Hg engendre une chute de tension qui, à des pressions réglables supérieures à 1 x 10-3mm Hg, déclenche un signal électique par l'intermédiaire drau moins un composant électronique 2. Tube de jauge à ionisation selon 1 la revendication 1 remarquable en ce quie l'électrode auxiliaire est disposée du côté de la cathode opposé à l'anode, et que la distance entre l' @@@@@@@@@@@@@ cathode @@@@@@@ @@@@@@@@@@@ @@@@@@@ @@@@@@@@@@@@@ distance entre l'anode et la cathode .