Криогенный конденсационный насос Советский патент 1983 года по МПК F04B37/08 

Изобретение относится к вакуумной технике.

Известен криогенный конденсационный насос, содержащий корпус и размещенный в нем внутри радиационного экрана, связанного с заливным экраном, откачивающий элемент, выполненный в виде сосуда, снабженного трубкой-подвесом, и щевронный экран 1.

Однако насос характеризуется больщими теплопритоками к сосуду от стенок корпуса и по трубке-подвесу, а также сложностью сборки и разборки узлов крионасоса.

Цель изобретения - увеличение ресурса непрерывной работы и снижение предельного давления.

Указанная цель достигается тем, что в криогенном конденсационном насосе, содержащем корпус и размещенный в нем внутри радиационного экрана, связанного с заливным экраном, откачивающий элемент, выполненный в виде сосуда, снабженного трубкой-под весом, и шевронный экран, радиационный экран снабжен охватывающей его обечайкой, закрепленной нижним концом на корпусе, а в верхней части имеющей перфорированное кольцо, вакуум плотно соединенное с радиационным экраном, причем последний снабжен выполненными в зоне кольца отверстиями, смещенными относительно отверстий его перфорации.

Кроме того, с целью снижения теплопритоков по трубке-подвесу, в ней размещен заполненный газом-криосорбентом сильфонный вкладыш с герметично закрытыми торцами, внутри которого установлены поперечные экраны с отверстиями.

С целью упрощения монтажа насоса, шевронный экран выполнен съемным.

На фиг. 1 изображен предлагаемый насос, продольный разрез; на фиг. 2 - трубка-подвес насоса; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3.

Криогенный конденсационный насос содержит корпус 1, размещенный в нем внутри радиационного экрана 2, связанного с заливным экраном 3, откачивающий элемент, выполненный в виде сосуда 4, снабженного трубкой-подвесом 5, и щевронный экран 6.

Радиационный экран 2 снабжен охватывающей его обечайкой 7, закрепленной нижним концом на корпусе 1, а в верхней части имеющей перфорированное кольцо 8, вакуум плотно соединенное с радиационным экраном 2, причем последний снабжен выполненными в зоне кольца 8 отверстиями 9, смещенными относительно отверстий 10 его перфорации.

В трубке-подвесе 5 размещен заполненный газом-криосорбентом сильфонный вкладыщ 11 с герметично закрытыми торцами, внутри которого установлены поперечные экраны 12 с отверстиями 13.

Поверхности сосуда 4, радиационного экрана 2 и корпуса 1, обращенные в вакуумный объем, содержат покрытие в виде пленок чистых металлов.

Крионасос работает следующим образом.

Для запуска крионасоса откачивают весь объем между сосудом крионасоса и объемом рабочей камеры безмасляным форвакуумным насосом, например гелиевым форвакуумным насосом (не показан). Затем откачивают указанные объемы высоковакуумным безмасляным насосом, после чего заливают жидкий азот в экран 3. Далее производят прогрев корпуса 1 в течение 4-8 ч при 250-350°С.

После окончания прогрева, остывания корпуса 1 до комнатной температуры и достижения давления в ней порядка 10 торр производят заливку жидкого гелия в сосуд 4, после окончания которой вставляют вкладыщ 11 в трубку 5. Дальнейщая откачка производится обычным образом.

Наличие обечайки 7, кольца 8 с отверстиями 10 и отверстий 9 в верхней части радиационного экрана 2 обеспечивает преимущества предлагаемого насоса.

Десорбируемые со стенок корпуса насоса молекулы газов, диффундируя через указанные отверстия, с больщой степенью вероятности столкнутся с верхней частью боковой поверхности сосуда 4 и сконденсируются на ней, практически не попав через щеврон в откачиваемый объем.

Кроме того, это дает возможность производить напуск газа-криосорбента, например газообразного азота, который, сконденсировавшись на верхней части боковой поверхности сосуда 4, становится эффективным сорбентом неконденсирующегося гелия и плохо конденсирующегося водорода.

Наличие сильфонного вкладыша позволяе сократить теплоприток по газовому столбу испаряющегося гелия.

1. КРИОГЕННЫЙ КОНДЕНСАЦИОННЫЙ НАСОС, содержащий корпус и размещенный в нем внутри радиационного .экрана, связанного с заливным экраном, откачивающий элемент, выполненный в виде сосуда, снабженного трубкой-подвесом и шевронный экран, отличающийся тем, что, с целью увеличения ресурса непрерывной работы и предельного давления, радиационный экран снабжен охватывающей его обечайкой, закрепленной нижним концом на корпусе, а в верхней части имеющей перфорированное кольцо, вакуум плотно соединенное с радиационным экраиОм, причем последний снабжен выполненными в зоне кольца отверстиями, смещенными относительно отверстий его перфорации. 2.Насос по п. 1, отличающийся тем, что, с целью снижения теплопритоков по трубке-подвесу, в последней размещен заполненный газом- криосорбентом сильфонный вкладыщ с герметично закрытыми торцами, внутри которого установлены поперечные экраны с отверстиями. 3.Насос по п. 1, отличающийся тем, что, с целью упрощения монтажа, щевронный экран выполнен съемным. (Л СХ)