Комбинированный ионно-геттерный магниторазрядный насос Советский патент 1982 года по МПК H01J41/20 

(5) КОМБИНИРОВАННЫЙ ИОННО-ГЕТТЕРНЫЙ МАГНИ-ТОРАЗРЯДНЫЙ

1

Изобретение относится к вакуумной технике, в частности к высоковакуумным насосам поверхностного дей ртвия.

Известны ионно-геттерные насосы, содержащие различного рода испарители геттера. Эти насосы отличаются высокой быстротой действия по активным газам при относительно малых габаритах и весе и рядом других-преимуществ 1 J.

Недостатком данных насосов является низкая быстрота откачки инертных газов, поэтому в вакуумных системах используют комбинацию из ионно-геттерного насоса, предназначенного в основном для откачки активных газов, и вспомогательного насоса, поглощающего инертные газы.

Известен комбинированный ионногеттерный магниторазрядный насос, содержащий герметичный корпус с размещенными в нем испарителем геттераj

НАСОС

сорбирующей поверхностью и магниторазрядными ячейками 2.

Достоинством известной конструкт ции является снижение габаритов и веса системы высоковакуумной откачки, однако недостаточно э(М)ективное использование откамной способности магниторазрядных ячеек по инертным газам.снижает скорость откачки насоса в целом.

10

Цель изобретения - увеличение- быстроты откачки, комбинированного ионно-геттерного магниторазрядного насоса.

15 Указанная цель достигается тем, что в комбинированном ионно-геттерном магниторазрядном насосе, содержащем герметичный корпус с размещенными в «ем испарителем геттера, сор бирующей поверхностью и магниторазрядными ячейками, магниторазрядные ячейки расположены по откачиваемому потоку ниже сорбирующей поверхности. 39 На чертеже представлена принципиальная схема возможного варианта предлагаемого насоса. Насос состоит из корпуса 1, в котором размещен испаритель 2 геттера. В качестве испарителя могут быть ис пользованы прямоканальный, косвенного накала, электрадуговой и другие типы источников геттера. Сорбирующая поверхность 3 выполнена охлажда емой, расположена аксиально испарите лю 2 и вместе с частью корпуса 1 насоса образует замкнутую зону, соеди ненную с геттерной частью .насоса со стороны, противоположной входному сечению насоса, т.е. ниже по откачиваемому потоку. Внутри этой зоны находятся аноды k магниторазрядных яч ек, а ее входное сечение закрыто сеткой 5, находящейся под потенциалом корпуса насоса. В качестве като дов магниторазрядных ячеек в предлагаемых насосах могут быть использованы стенки корпуса 1 насоса. Постоянные магниты (не показаны) необхоДИМЫ для работы магнитооазрядных ячеек. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Откачка активных газов осуществляется пленкой геттера, осаждаемого из испарителя 2 на сорбирующую поверхность 3. Геттер, осаждаемый на эту поверхность, поглощает подавляющую часть потока активных газов. Поэтому во входное сечение магниторазрядных ячеек попадают практически только инертные газы, слабо поглощаемые пленкой геттера. Поскольку быстрота откачки магниторазря дных ячеек по инертным газам растет при снижении доли активных газов в откач ваемой газовой смеси, предлагаемое расположение магниторазрядных ячеек в корпусе насоса позволяет увеличить быстроту действия насоса по инертным газам по сравнению с извест ными конструкциями. В результате воз растает быстрота откачки системы в целом. Откачка инертных газов в магниторазрядных ячейках осуществляется как внедрением ионов инертных газов в ка тод, так и их замурованием на поверх ностях анода k. Для процесса поглоще ния инертных газов геттерирующие свойства распыляемого материала катода не имеют значения (ПОЭТОМУ катодь О4 магниторазрядных ячеек , предназначенных только для откачки инертных газов, могут быть выполнены из любого металла имеющего необходимый коэффициент распыления. В предлагаемой конструкции катодами ячеек могут СЛУЖИТЬ стенки корпуса 1 насоса изготовленного,например, из нержавеющей стали, коэффициент распыления которой практически равен коэффициенту распыления титана-, Использование стенок корпуса насоса :В качестве катода магниторазрядных ячеек увеличивает проводимость этих ячеек и, следовательно, дополнительно эффективную быстроту действия насоса по инертным газам. Оценка показывает, что можно ожидать увеличения эффективной быстроты действия насоса по инертным газам в 1, раза по сравнению с известными конструкциями. Для предотвращения выхода плазмы, горящей в магниторазрядных ячейках в процессе их работы, за пределы ячеек их входное сечение закрыто сеткой 5. При использовании электродуговых испарителей 2 геттера наличие сетки 5 позволяет также изолировать магниторазрядные ячейки от плазмы, возникающей при включении испарителя, а применение немагнитного материала для охлаждаемой полости позволяет использовать магнитное поле магниторазрядных ячеек для повышения эффективности работы геттерной части насоса . Таким образом, изобретение позволяет повысить быстроту откачки насоса, защитить магниторазрядные ячейки от запыления.испаряемым геттером, отказаться от применения титановых катодов в магниторазрядных ячейках и повысить эффективность работы геттерной части насоса за счет использования магнитного поля магниторазрядных ячеек. Ожидаемая экономическая эффективность определяется, в первую очередь, упрощением конструкции магниторазрядных ячеек и повышением быстроты откачки насоса по инертным газам. Стоимость магниторазрядного блока комбинированного насоса составляет 20-30% от стоимости насоса в целом. Поэтому повышение быстроты откачки магниторазрядных ячеек по инертным газам в 2 раза эквивалентно снижению стоимости насоса на, 10-15%.

597051

В частности, стоимость одного насоса типа ЭГИН-10/1,5 при использовании изобретения может быть снижена на 1000 руб. .

Комбинированные ионно-геттерные . j насосы предлагаемой конструкции могут быть использованы в электрофизическом аппаратостроении и других отраслях науки и техники, использующих высокий вакуум.Ю

Формула изобретения

Комбинированный ионно-геттерный 15 магниторазрядный насос, содержащий герметичный корпус с размещенными

О«

в нем испарителем геттера, сорбирующей поверхностью и магниторазряд ными ячейками, отличающийс я тем, что, с целью увеличения быстроты откачки, магниторазрядные ячейки расположены по откачиваемому потоку ниже сорбирующей поверхности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Великобритании

№ , кл. Н 1 О, опублик. 1971.

2.Глушаченко Е. В. и др. О совместной работе магниторазрядного и ионно-геттерного насосов,- В кн..: Физика и техника вакуума. Казань, Из-во Казанского университета, 197, с. 2б5 (прототип).