Сорбционно-конденсационно-ионный сверхвысоковакуумный насос Советский патент 1961 года по МПК F04B37/02 F04B37/08 H01J41/20 

Для получения низких давлений в условиях натекания в установки значительных количеств водорода применяются сорбционно-ионные насосы г напыляемыми на неохлаждаемые или охлаждаемые водой стенки пленками геттеров.

Однако известные сорбционно-ионные насосы имеют ряд недостатков, устранение которых существенно расширило бы возможности их применения.

Так, например, во многих случаях желательно повысить предельный вакуум и увеличить скорость откачки насоса по водороду на еди.ницу поверхности пленки геттера, а также предотвратить возможность образования метана и других углеводородов, происходящего в обычных сорбционно-ионных насосах. Кроме того, желательно такие условия работы насоса, чтобы слой геттера откачивал с больщой скоростью метан, аргон и некоторые другие газы.

Для улучщения характеристик описываемых сорбционно-ионных насосов предложено напылять слой геттера (титан, цирконий или торий) на поверхность, охлаждаемую до низких температур. Для распыления геттера используется один из известных испарителей, например испаритель типа манометра Альперта с коллектором в виде молибденового или вольфрамового стержня, на который надета спираль из титановой или циркониевой проволоки или спеченный штабик из порошкообразного тория. При электронной бомбардировке можно напылить на поверхность в 500 см десятки монослоев титана в течение нескольких минут. Напыленный слой геттера охлаждается до температуры -196° с помощью конденсатора, питаемого жидким азотом, на внутренней поверхности которого он находится. Для предотвращения вылета геттера из зоны конденсатора и попадания его на неохлаждаемые

№ 140123- 2 поверхности используются специальные устройства, например щитки, охлаждаемые жидким азотом. Попадание геттера на теплые стенки насоса может привести к образованию метана, что недопустимо .

Порядок работы с описываемым насосом следующий.

Пе бывший в употреблении сорбционно-конденсационно-ионный насос промывается чистым растворителем (авиационный бензин Б-70, четыреххлористый углерод ч. д. а.), откачивается парортутным насосом до давления 2 : 10 мм рт. ст. и обезгаживается нагреванием при температуре 400° до установления в объеме при этой температуре давления не выще 1 ; рт. ст. (объем 2-3 л, скорость откачки парортутного насоса 10 л1сек).

После охлаждения до комнатной температуры насос вскрывается и в испаритель вводится геттер. Затем насос откачивается до давления 2: 10 мм рт. ст. и повторно обезгаживается-при 400° до установления давления при этой температуре не выше 1 : 10 мм рт. ст. После этого насос вновь охлаждается до комнатной температуры, в конденсатор подается вода и включается испаритель геттера. Предельный вакуум насоса (суммарное давление газов) при работе на титане, цирконии и тории составляет рт. ст. при комнатной температуре.

После достижения предельного вакуума перед началом откачки водорода вода из конденсатора удаляется продувкой его воздухом и в конденсатор подается жидкий азот.

Экспериментальное исследование описываемого насоса показало, что при охлаждении пленок титана до -90° и ниже удается получать равновесные давления водорода даже при содержании водорода 300 см на 1 3 титана. Глубокое охлаждение до температур около -196° позволяет значительно увеличить скорость откачки водорода, исключить образование заметных количеств метана (а также других углеводородов) и обеспечить возможность их адсорбционной откачки.

Предмет изобретения

Сорбционно-конденсационно-ионный сверхвысоковакуумный насос С титановым, циркониевым или ториевым геттером, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости откачки, повышения предельного его вакуума, а также предотвращения образования в нем метана и других углеводородов, весь испаряемый геттер осаждается на поверхность, охлаждаемую жидким азотом.