Схема работы омегатрона

Ионы, образующиеся при ионизации остаточных газов, имеют хаотически направленные тепловые скорости, вызываю­щие дрейф ионов вдоль оси магнитного поля. Для предотвраще­ния этого движения к экранирующей коробке омегатрона прикладывают положительное по отношению к высокочастотным пластинам по­стоянное «напряжение захвата». Подбор оптимальной величины напряжения захвата осуществляется эмпирически — по макси­муму чувствительности и линейности выходной характеристики прибора. Обычно это величина порядка 1 в.

При работе омегатрона очень существенны также эффекты пространственного заряда. Из-за высокой плотности ионов вдоль электронного луча (ионы концентрируются магнитным полем) предельный ток в луче ограничен величиной примерно 1 мка. Хотя количество ионов, образующихся в омегатроне, меньше, чем в сопоставимых магнитных анализаторах, эффективность их коллектирования значительно выше и достигает 100%. В некоторых случаях кажущаяся величина даже превышает 100%, по-видимому, вследствие явлений вторичной эмиссии. Между тем, типичная эффективность коллектирования в диатроне 20 составляет 5%. Однако, поскольку ток эмиссии в диатроне 20 может достигать 20 мка, результирующая чув­ствительность обоих приборов приблизительно одинакова.

Стабильность и надежность работы омегатрона была пред­метом исследований в течение ряда лет. Наиболее ценными из них по количеству полученной информации являются исследова­ния Эдвардса и других авторов, касающиеся изучения влияния напряжения захвата, напряженности высокочастотного электрического поля и тока ионизирующего электрон­ного луча на частоту и ширину резонансного пика и на чувстви­тельность прибора. По данным работы, использование внутренней сетки для повышения однородности электрического поля позволяет достичь стабильности ±10%.

Требования, предъявляемые к пространственному распреде­лению магнитного поля в омегатроне, изучались Леонтьевым. Ими было установлено, что 3%-ный параболический спад магнитного поля в направлении от центра омегатрона к коллекторному электроду не уменьшает чувствительности или разрешающей способности прибора.