Магниторазрядный насос и способ его изготовления Советский патент 1981 года по МПК H01J41/16 

(54) МАГНИТОРАЗРЯДНЫЙ НАСОС И СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

t

Изoбpeteниe относится к вакуумной техйике, в частности к магшггоразр51дным насосам.

Известны магниторазрядные насосы, содержащие ячеистый анод и расположенные по обе стороны от него като;й 1ые пластины из геттер- ного материала П.

В таких насосах геттерный матертал катодных пластин используется незффективио, так как распыление происходит только из ограниченных областей напротив анодных ячеек. Незапы ляемые пленкой поверхности электродов, наготавливаемых из компактных геггерных материалов, не активируются в процессе работы насоса и практически не сорбируют газ. Это же относится к магниторазрядным насосам с пористыми катодамн, полученными спеканием порошка геттерного материала.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущнос1и является магниторазрядный насос, в котором против каждой из анодных ячеек на катодн1ых пластинах закреплены плоские таблетки из геттерного материала. При работе насоса матертал таблеток распыляется и обеспечивает откачивающее действие насоса 12)

ВЭТОМ насосе геттерное покрь1тне сосредоточено в отдельных точках на внутренней поверхности катодных пластин и используется только для распыления. При этом пленка геттерногб материала образуется на сравннтельно гладких виутренних, обращенных к аноду, сторонах катодных пластнн и на самом аноде. Прнчем истинная поверхность получаемого геттерного слоя фактически равна его геометрической поверхности. Внешние поверхности катоднь1х пластин, не

10 покрьюаемые в процессе работы насоса геттерной пленкой, не способнысорбировать газ. Кроме того, )у|еханическое закрепление таблеток газопоглотителя на пов ерхности катода не обеспечнвает надежностого их удержания.

15

Все зто приводит к тому, что поверхности электродов неэффективно используются для откачки и как следствие этого ограничнвается быстрота откачки насоса.

Цель изобретеиия - повыщенне быстроты

20 откачки за счет эффективного использования геттерного материала магннторазрядного насоса.

Указанная цель достагается тем, что в магниторазрядном насосе, имеющем ячеистый анод jt расположенные по обе стороны от него катодные пластины, по всей поверхности внутренних сторон катодных пластин размещено геттерное покрытие толщиной 150-300 мкм и пористостью 40-50%. I Геттерное покрытие нанесено также и на внешних сторонах пластин и по всей поверхности ячеистого анода. Способ изготовления магниторйзрядного насоса заключается в том, что геттерное покрытие наносят на злектрюды путем плазменнодугового распыления. На чертеже изображен предлагаемый насос, общий вид. Насос состоит из ячеистого анода 1 и катодных пластин 2. На поверхности анода и катодных пластин размещено сплошное пористое гет терное покрытие 3. В период старта насосапри давлении 1-10 П когда электроды 1 и 2 ра;зогреваются, происхо дит активировка покрытия 3. В дальнейшем, при давлении 10 Па и ниже, температура зле родов падает и покрытие начинает сорбировать газ. При зтом откачка газа происходит и на тех участках внутренней поверхности катодов, на которых в процессе разряда не образуется геттерная пленка. Быстрота откачки насоса уве личивается также за счет сорбции газа на внеш них сторонах катодных пластин. Размещение геттерного покрытия на всей поверхности ячеистого анода также приводит к дополнительном увеличению быстроты откачки. Кроме того, бла годаря развитой поверхности геттерного покры тия 3 на участках, подвергаемых запылению, в десятки раз возрастает площадь геттерной пленки, что также увеличивает быстроту откачки. Геттерное покрытие с пористостью 40-50% обеспечивает высокую сорбп ионную емкость га зопоглотителя и при толщине 150-300 мкм покрытие обладает хорошими адгезионными (жойствами. Электроды магниторазрядного насоса могут быть изготовлены при зтом из любого вакуумного материала, например меди, нержавеющей стали, .титана, керамики и т.п. в связи с тем, что поверхности электродов покрываются спло ным пористым геттерным покрытием и вид подложки не имеет существенного значения. Пример. Вьшолнение уртройства. Запуск насоса осуществляется при давлении 1-10 Па. Электроды 1 и 2, изготовленные из нержавеющей стали и покрытые слоем титана 3 толщиной 150-300 мкм, разогреваются и выделяют газ, который откачивается вспомо гательным насосом. При давлении 10 Па и ниже температура электродов падает и покрытие начинает сорбировать газ. Геттерное покрытие предварительно наносится на поверхности электродов в установке плазменно-дугового распыления. Напыление покрытия производится в защитной среде инертных газов, которые впоследствии удаляются из геттерного слоя при обезгаживании. П р и м е р 2. Осуществление способа. Для напыления используется порошок титана с величиной зерна 40-50 мкм, что обеспечивает высокую пористость покрытия. В качестве плазмообразуюшего и транспортирующего газа применяется аргон. Напьшение производится в защитной среде аргона при токе дуги плазмотрона 400 А с расстояния 120-150 мм до подложки. Удаление аргона из покрытия достигается обезгаживанием в вакууме при 600 К в тече№ е 2ч. Такое покрытие обладает высокими адгезионными и сорбционными свойствами. Благодаря предлагаемой конструкции насоса и способа его изготовления звеличивается быстрота откачки, повышается эффективность использования геттерного материала и надежность насоса. Формула изобретения 1.Магниторазрядный насос, содержащий ячеистый анод и расположенные по обе стороны от него катодные пластины, на внутренних сторонах которых размещено геттерное покрытие, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстроты откачки за счет зффективного использования геттерного материала, по всей поверхности внутренних сторон катодных пластин размещено геттерное покрытие толщиной 150-300 мкм и пористостью, равной 40-5i l%. 2.Насос по п. 1, отличающийся т«м, что геттерное покрытие размещено на внешних стороных катодных пластин. 3.Насос по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что геттерное покрытие размещено на всей поверхности ячеистого анода. 4.Способ изготовления магниторазрядного насоса по пп. 1-3, отличающийся тем, что геттерное покрытие наносят на злектродьг путем шЬзменно-дугового распыления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Васильев Г. А. Магниторазрядные насосы. М., Энергия, 1970, с. 41-44. 2.Патент ФРГ № 2436841, кл. Н 01 J 41/20, 1978.