СВЕРХВЫСОКОВАКУУМНАЯ УСТАНОВКАвСЕСОЮЗНАя]ПАТЕНТНО-TEXBH'lECKAir Советский патент 1972 года по МПК F04B37/08 

ИзобретСНие относится к Ба.куумной технике и ,П1рвднааначвН10 для получения давлений ниже тор.

Известна двустенная 1ва1куумНая уста.навка дл,я лолу-ченИя Э:кст ремальн.о визк.их давлений, о которой стенки рабочей охлаждаются до :HiHi3:KHX температур.

Предварительное разрешение в такой .камере создается «еханяческими, сор-бционлыаш и другими насосами, а экстремально низкие давтения -1конденсацп:о«ны;МИ насосами, охлаждаемыми жидким или газообразным гелием.

П|ОС1Сольку предельный eaiKiyy.M ко-нденсацнО.ННЫХ .насосов ограничен парциальными давлениями гелия, неона и |В|адор;ояа, для отюа.чхи этих raaoiB ари.меняются диффузионные, исриосорбц.ио:Н1Ные и геттерные насосы. Диффya юc ные нашсы устанавливаются вне к&ы&ры, а ч;риос0|рбцио1нные и геттерные - как вне, так и внутри нее.

Изве:ст.ная све|р.хвы€оковакуу.мная ycTaiHOBxa содержит гер|Метич«ый внеш-ний кожух, внутри которого расположена те.нлоиаол-ированная охлаждаемая ка.мера, снабженная устройст1 ам с сорбирующн1М .веществом (например, ;криосорбц:ио ниый «асос, :0хлаж1дае.мый до 2°К) и другими в1Н:утр.И1каа1ерны,ми .насосами. Она обеспечивает получение давлений 10 тор и ниже.

цию pa6o4cij камеры из-за иаличгИя ..многих внутрИ1ка:мер.нъ1х средств (кроме конденсационного и сарбционного крионасосов з рабо1чем объе.ме установл.ены титановый сублиматор и ионные насосы). В ней о.т|сутствуют средст за защиты рабочего объема (.исследуемого объекта) от пр.одуктов противотюка механического и диффузионного насосов. .Кроме того, установка не обор1у.давана масс-спектрометрОМ, что не нозволяет определить состав остатачной атмосферы в рабочем объеме.

Цель изо.бретн.ия - получение экстремально низких давлений при температуре стенолс рабочей камеры в диап,аз.оне . с использованием .конструктивно ЦрОСТЫХ и ЭКОНО(МИЧных .в.нулр|и;ка М.ерных насосов, обеспечивающих одноврем.енно эф.фективную заЩ|И1ту рабочего объема от np cxnyKTOiB -пр.оти1вотака механического и диффузионного насосов, и осуществле}1ие.м контроля стерильности остаточн.ой атмосферы в ра:бочем объеме в дределах ч увстБителыности ,и.31вестных мас1с-спект|ро:метров.

Для этого в рабочем объе)ме охлаждаемой камеры устан:овл©но уст;ройст1в.о с сорб|И|руюЩИ1М веществом (например, криосорбционный насос и т. п.), выполненное в внде цилиндра с внутренней перегородлой, ррохюдящей параллельно основанию, на котО|рой с обоих сторо) расположен сорбент, защищенный жалюзями.

ричн.0 со единено с откачным т.рактоим, а на боКозой поеэрхвости цилиндра - е области максимально удаленной от .входа опкачного тракта охлаждаемой xaiM-etpbi может быть выиолнено отверстие, что И1С ;лю1чает щрямой П|ролет в рабочий объем дрода тетов противотока .насоса предварительного разрежения (иаяример, диффузионного -и т. п.) и обеспечивает |рлс.тшЛ1Ож-еБие ионного источ1н.И1ка масс-сиактрометра в .нвпооред1СТ1венн1ОЙ близости от зоны их наиболее вероятного дролета в рабочий обьем.

На чертеже показана предлагаемая ове-рхвьюоковакуумная уста1давка (щродольиый р.азрез).

Внутри высоковакз улпю ка-меры У расаюложеиа охлаждаемая камора 2, даступ к которой асущеотвляется через люк, прИйрьцваемый крышкой 3. Крышка 3 с радиационным экраном 4 гер;метично СоедИ1не:Н1а с оболоч:кой 5, внутри которой размещены радиац.иогвный эК|ран 6 и нагреватель 7. Оболочка 5 герм-етичHiO соединена с днии.1е1М 8, на котором смонтиpCiBaiaa каэдера 2 со всеми си Стема1М1И.

KaiMepa 2 coiCTOiHT из днища 9, оболочки JO и крышки п. С наружной стороны дшищй 9 и оболоЧ|КИУО дляци1ркуляцин хладоагемта назить з меШики ./2й , последо-вателыю .соедине.нные и|И-ежду. собой Ва-кузшИрованным трубоЛРО1ВОДО М 74.

В . рабочем объеме камеры 2 установлен криосорбционный насос 15, вьиполненный в виде цилиндра, основание KOTOiporo плотно соединено с крышкой 9, а на свободном конце его расположены сорбент и жалюзи. На бо1ковой поверхности цилиндра - в области макси 1аль:но удаленной от входа откачното тракта J6 охлалодаемой камеры--(выполнено отверстие 17 для удаления газов из рабочего объема .мехаНическим и Д1иффуз,ИОины;м насосами. Такое выполнение криосорбциюн.ного насоса исключает пря1мой дрол,ст в рабочий объем дродуктоВ ;проти130така на|Со.сав иродварительного разрежения; обеспечивает максимально воэмож(ный захват дродуктов :сорбенто1м, размещенньим за жалюзи, а также увеличивает вероятно сть регистращил этих .продуктов массспектрометром 18, .иониый И1Сточ: и.к которого расположен в непосредственпой близости от зоны их наиболее воз1можно.го пролета в реципиент.

От1ка14 ной тракт 16 охлаждаемой ка.меры проходит через радиа1циои ный экран 19 и соединяется с клапаном 20. Клапаны 20 и 21 монтируются на дмипде 6 н между собой соединяются клапано-м 22, что обеспеч.иваег одновременное вакуумирование обеих .камер пасосами нрадварительного раЭ|реже ЖЯ.

Камера 2 оснащена инверсно-магнетронмымыМИ ма.-нометрами 23 ;i 24, а та1кже дозирующим вентилем (ие паказан) для папуока пробного газа ИЛ} атмосферы.

Предварительное ваку.у.м,И)рование каме|р 1 « 2 осуществляется механигаеоки м насос.ом (не доказан) при открытых .кланадах 20, 21 и 22. КриасорбЦИонный насос 15 неред О1ткач1кой камер .пролревлется при атмосферном давлен:ии до тем.Перату|ры 100- 150°С, а в npoueicce отка Ч1К1И камер механическим (насасом температура сорбента подаерживается 250-:г350°С. Дальнейшее снижение .давле.ния в камерах / н 2

асуществляется дйффузйоннькми иасосами, оборудованными охлаждаемым жи дки1М азотом ловушками (не покаваны), через клапаны 20 и 21. Клапан 22 при этом закрыт. При давлении . тор и температуре сорбента

100°С стенки камеры 2 охлаждаются жид1К1ИМ asoTOiM. При температуре стенок - 80°К газоотделение с (них резко у;мень1шается, в результате чего давление в рабочем объеме достигает 10 го/, а в меЖ1камерном объеме--10 - 10 тор. Контроль давления IB рабочем объеме осуществляется омет рами 25 и 24, а анализ остаточ ных газов - масс-юпектрометfpOM .

Охлаждение стенок ка1меры 2 газообразным

гелием до те;М|ие1рат|уры 20°К понижает давление в камере / до 10 °го/7 и в камере2 --ниже JO-12 j-Qp Некоидансируемые при этой температуре газы из камеры / отк,ач1И|ваются диффузионным HacocOLM, а из камеры 2 - дифф.узионньгм насосом при открытом клапане 20 или же при его закрытии - криосорбционны.м nacocOiM 1/5.

Криосорбционный насос 15 имеет индивидуалыную систему охлаждения хладоагзнто1М

до те.м.п.ерату ры 20°К- Нанр.авлеиие циркуляциИ хладоагента по з.мееви«.а1М /2 и 13, а также криооорбциоииого насоса 15 указано стрелка.ми.

Предмет изобретения

1. Сверхшы:со:кова1куумная устагговка, содержащая герметичный кожух, в.нутри которого расположена теплаизолИрованная ,

снабжена1ая сорбирующим устройством, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности защиты раб.очего объема от продуктов цротивотока насоса предварительного разрежения (напр-имер, .диффуЗИ.анн1Ого) и нолучения сверх/низких давлений, сорбирующее устройство вьиполнено в виде цилиндра с внутренней пере гор 01Д1КОЙ, проходящей параллельно основанию, на .которой с обоих сторон рмсиоложен со рбент, защищсч-и-шш жaлloзя.и.

2. Сверхвысоковакуульная установка но п. 1, отличающаяся те;м, что, с целью .исключения возможности пролета в рабочий объем продуктов н;ротивото:ка насоса г редварительноло разрежения, основание цилиндра

эксцентрично соединено с откачным трактол, а .на боко;вой доверхч-юсти цилиндра с протдвоноложной стороны по отношению .к месту расположения откач.ного тракта выполнено отверстие.

19 IB