Криогенный насос Советский патент 1983 года по МПК F04B37/08 

Изобретение относится к вакуумной технике, а именно к конструкциям криогенных вакуумных насосов. Известен криогенный насос, содержащий корпус с встроенным охладителем, на котором с тепловым контактом закреплены теплозащитный экран с жалюзийной рещеткой и криопанели 1. Недостатком данного насоса является небольшая быстрота действия вследствие значительного сопротивления потоку откачиваемого газа, создаваемого жалюзийной рещеткой. Наиболее близким по технической с/щности и достигаемому результату к изобретению является криогенный насос, содержащий корпус с входным отверстием и встроенным охладителем и концентрично установленные на последнем с тепловым контактом теплозащитный экран, криопанели и оптически непроницаемую рещетку с отражателем 2. Недостатками известного насоса являются небольшая быстрота действия вследствие газонепроницаемости отражателя и малой эффективности поверхности конденсации криопанелей, а также невысокий предельный вакуум вследствие дедостаточно эффективной защиты криопанелей от отраженного теплового потока. Цель изобретения - повышение откачных характеристик насоса. Указанная цель достигается тем, что в криогенном насосе, содержащем корпус с входным отверстием и встроенным охладителем и концентрично установленные на последнем с тепловым контактом теплозащитный экран, криопанели и оптически непроницаемую решетку с,отражателем, последний снабжен каналами для прохода газа и раз мешенным соосно входному отверстию экранирующим стержнем, а криопанели расположены на равных расстояниях от экрана и решетки и имеют продольные прорези, смещенные одна относительно другой у соседних криопанелей. Кроме того, прорези криопанелей расположены с одинаковым угловым шагом, имеют щирину, равную расстоянию между ними, и смещены одна относительно другой у соседних криопанелей на прловину углового При этом экранирующий стержень выполнен полым из высокотеплопроводного материала, снабжен отверстиями для прохода газа, а его внешняя поверхность имеет высокую отражательную способность. На фиг. 1 представлен предлагаемый насос, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Криогенный насос содержит корпус 1 с входным отверстием 2 и встроенным охладителем 3 и -.концентрично установленные на последнем с тепловым контактом теплозащитный экран 4, криопанели 5 и 6 и оптически непроницаемую решетку 7 с отражателем 8, причем последний снабжен каналами 9 для прохода газа и размещенным соосно входному отверстию 2 экранирующим стержнем 10, а криопанели 5 и 6 расположены на равных расстояниях от экрана 4 и рещетки 7 и имеют продольные прорези 11 и 12, смещенные одна относительно другой у криопанелей 5 и 6. Прорези 11 и 12 криопанелей 5 и,6 расположены с одинаковым угловым щагом t, имеют щирину 1, равную расстоянию h между ними, и смещены одна относительно другой у криопанелей 5 и 6 на половину углового щага, т.е. на t/2. Экранирующий стержень 10 выполнен полым из высокотеплопроводного материала, снабжен отверстиями 13 для прохода газа, а его внещняя поверхность имеет высокую отражательную способность. Кроме того, на обращенных друг к другу поверх ностях криопанелей 5 и 6 нанесен слой адсорбента 14, например активированный уголь Насос работает следующим образом. После откачки объема корпуса 1 до давления запуска включается охладитель 3 и происходит охлаждение элементов насоса до рабочих температур: теплозащитного экрана 4, рещетки 7, отражателя 8 и экранирующего стержня 10 - до 80-90 К, а криопанелей 5 и 6 - до 14-16 К. Откачиваемый газ попадает в объем корпуса 1 насоса через входное отверстие 2. Легкоконденсируемые компоненты газа (пары воды, углеводороды и др.) конденсируются на поверхностях теплозащитного экрана 4, ре отражателя 8 и стержня 10. Такие компоненты откачиваемого газа, как азот, кислород, аргон, окись углерода, конденсируются на поверхностях криопанелей 5 и 6, обращенных к экрану 4 и решетке 7. Труд„оконденсируемые компоненты (водород, leон и гелий) проникают через прорези 11 и 12 и сорбируются адсорбентом 14. Тепловое излучение, попадающее в полость насоса через входное отверстие 2, отражается отражателем 8 в направлении решетки 7, поглошающей это излучение. Экранирующий стержень 10 перекрывает центральную часть насоса и предотвращает попадание отраженного теплового излучения отражателя 8 и переотраженного излучения от рещетки 7 на криопанели 5 и 6. Применение предлагаемого криогенного насоса обеспечивает хорощий доступ газа к криопанелям и эффективную защиту их от теплового излучения, тем самым повышая его откачные характеристики.

A- A

8

Фт.г

1. КРИОГЕННЫЙ НАСОС, содержащий корпус с входным отверстием и встроенным охладителем и концентрично установленные на последнем с тепловым контактом теплозащитный экран, криопанели и оптически непроницаемую решетку с отра)1 ателем, отличающийся тем, что, с целью повышения откачных характеристик, отража тель снабжен каналами для прохода газа и размещенным соосно входному отверстию экранирующим стержнем, а криопанели расположены на равных расстояниях от экрана и рещетки и имеют продольные прорези, смещенные одна относительно другой у соседних криопанелей. 2.Насос по п. 1, отличающийся тем, что прорези криопанелей расположены с одинаковым угловым шагом, имеют ширину, равную расстоянию между ними, и смещены одна относительно другой у соседних криопанелей на половину углового шага. 3.Насос по п. I, отличающийся тем, что экранирующий стержень выполнен полым из высокотеплопроводного материала, снабжен отверстиями для прохода газа, а его внешняя поверхность имеет высокую отражательную способность. (Л 1 4: СО Од сд