Дуговой вакуумный насос Советский патент 1941 года по МПК F04F11/00 

Известно, что в местах сужения электрической дуги при низкой плотности газа (например, .ртутно-го пара) возникает двойной слой проЬтракственных зарядов, обращенный своей отрицательной стороной к катоду и пололштельмой стороной к аноду. Этот двойвой слой действует на заряженные частицы так, что электроны, пересекающие двойной СЛОЙ, ускоряются по направлению к аноду, в то время как ионы ускоряются в противоположном направлении. Как те, так и другие приобретают цри прохождении двойного слоя равные, но противоположно направленные суммарные количества движения, которые они и передают газу. Молекулы газа, испытывая импульсы со стороны ионов или электронов, выходят за пределы двойного слоя. Вследствие этого область двойного слоя беднеет молекулами газа (или ртутного пара) и в области двойного слоя получается пониженная плотность газа.

Предлагаемое изобретение касается дугоразрядного вакуумного насоса, в кото-ром используется рассмотренный выше эффект двойного слоя.

Насос состоит из трубки (г) (д) (в) (а), в которой имеется ртутный анод (е)

и ртутный (или накаленный) катод (ж). Дуговой разряд между анодом (е) и катодом (ж) может существовать лишь нерез сужение (а) трубки (г) (д) (в) (а).

Путь (е) (г) (д) (в) (ж) для разряда преграждается сеткой (з), которой сообщается отрицательный потенциал по отношению к катоду (ж).

В сужении (а) при горении дуги возникает двойной слой, заряженные частицы в котором двигаются в направлениях, показанных маленькими стрелками. Молекулы газа (ртути и воздуха), находящиеся внутри сужения (а), испытывают импульсы со стороны заряженных частиц, вследствие чего пространство в сужении (а) разрежается. Воздух, находящийся в трубке (б) соединенный с реципиентом, будет иметь стремление двигаться в направлении (б) (а) и, входя в пространство сужения (а), увлекается двигающимися с большой энергией заряженными частицами. Молекулы воздуха в равных количествах поступают в трубки (г) и (в). Дальнейшая откачка производится через трубку (д) обычным форвакуумным насосом.

Следует отметить, что рассмотрение процесса в двойном слое приводит к следующему выражению для давления, оказываемого ионами

электронами на газ:

1 / 2;ле и.

Р 1

) -4 5 V

е /

где 5 - площадь сечения сужения а, те - масса электрона, е - его заряд, Us - падение потенциала в двойном слое и la - ток дуги.

Из приведенного, выражения еле- i дует, что противодавление при работе насоса может .быть регулируемо при посредствё; д §: аата, включенного , в, йу ЩЭазряда.j

:Для оздадая- возможности возникнОвени} -эффективного двойного слоя, j который пЬяй яется при низкой плотности- р&за ййжняя половина (г) (а) (в) : трзбки быть охлаждаема водой. Чем ниже температура охлаждающей I воды, тем более эффективна откачка двойным слоем. Зажигание дуги осуществляется любым известным методом (тесла, игнайтер, накаленный катод и т. п.).

Предмет изобретения.

1.Дуговой вакуумный насос, отличающийся тем, что он состоит из включаемой между реципиентом и форвакуумом кольцевой трубки, имеющей два впаянных в нее электрода, сул енная часть между коими (в которой образуется двойной слой объемных зарядов) присоединена к реципиенту.

2.В насосе по п. 1 применение запирающей сетки с целью исключения возможности дугового разряда вне сужения.

3.В насосе по п. 1 применение охлаждения примыкающей к сужениючасти кольцевой трубки.