+7 (495) 664 22 07 baza@vacuumpro.ru

Цеолитовые насосы

Широкое распространение магниторазрядных насосов объясняется их высокими техническими характеристиками, простотой эксплуатации и обслуживания, высокой надежностью и большим ресурсом работы. Основная откачка активных газов магниторазрядными насосами осуществляется в результате хемосорбции газов постоянно возобновляемой пленкой титана. Непременным условием эффективной и устойчивой работы магниторазрядных насосов является соответствие количества распыляемого титана количеству поступающего газа. При приложении разности потенциалов между электродами разрядного блока, находящегося в вакууме, в ячейках насоса возникает электрический разряд.

Рис. 3.33. Схема одной ячейки диодного магниторазрядного насоса: 1 - два элемента катода из титана; 2 - цилиндрический анод; В - индукция магнитного поля.

Принцип устройства магниторазрядного насоса иллюстрируется рис. 3.33.

Плоские титановые катоды 1 и анод 2, состоящие из многих прямоугольных или круглых ячеек, образуют электродный блок, который помещается в магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом 3. Каждое отверстие в аноде вместе с противолежащими участками катодов образует разрядную ячейку насоса. При приложении разности потенциалов между электродами разрядного блока, находящегося в вакууме, в ячейках насоса возникает электрический разряд.

Для возникновения разряда достаточно случайного присутствия в разрядном промежутке нескольких электронов. Под действием сильного магнитного и электрического полей электроны движутся по спирали вокруг оси разрядной ячейки. На своем пути электроны производят ионизацию газа. Образующиеся положительные ионы, бомбардируя катод, распыляют титан из катодных пластин. Поскольку основная часть распыляемых частиц титана представляет собой электрически нейтральные атомы и молекулы, они осаждаются на все поверхности электродов, но в основном на анод. Активные газы, попадая на непрерывно возобновляемую пленку титана, хемосорбируются ею. Катоды также поглощают газы, но из-за постоянного распыления большей части их поверхности вклад катодов в процесс откачки активных газов незначителен.

Таким образом, основным механизмом при откачке активных газов является хемосорбция газов непрерывно напыляемой на аноде пленкой титана. Наряду с этим в магниторазрядных насосах имеет место проникновение ионов в материал катода. Последнее характерно для откачки легких газов - водорода и гелия. Водород легко диффундирует в титане, образуя твердые растворы. Непрерывное поступление ионов водорода на поверхность катодов создает повышенную концентрацию водорода на поверхности, которая приводит к диффузии водорода в глубь катодов. Если в откачиваемом сосуде присутствует только водород, поглощение его титановым катодом является основным механизмом откачки, поскольку распыление материала катода в результате бомбардировки его ионами водорода мало и основной механизм откачки магниторазрядных насосов - хемосорбция напыляемой пленкой титана в значительной степени ослабляется. Если откачивается смесь водорода с более тяжелыми газами, то распыление титана происходит интенсивнее и заметная часть водорода откачивается на других поверхностях насоса.

Откачка тяжелых инертных газов преимущественно осуществляется катодами. В силу больших размеров и соответственно малой подвижности ионов этих газов диффузия их в глубь катода практически отсутствует. При бомбардировке катодов ионами инертных газов, например аргона, поверхностный слой распыляется, в результате чего вновь высвобождается ранее поглощенный аргон. Таким образом, ионы аргона необратимо поглощаются только небольшими участками катодов, которые не подвержены эффективной бомбардировке ионами газа.
Внедрение ионов инертных газов в материал катода сопровождается замуровыванием ионов, распыляемым титаном. Такой механизм, хотя и не создает большой быстроты действия, является основным при откачке инертных газов магниторазрядным насосом.

Поскольку химическая активность различных газов и эффективность распыления титана их ионами различны, быстрота действия магниторазрядных насосов существенно зависит от рода откачиваемого газа. Относительная быстрота действия магниторазрядных насосов по разным газам, выраженная в процентах от быстроты действия по воздуху, представлена в табл. 3.1.

Таблица 3.1. Относительная быстрота действия диодных магниторазрядных насосов по разным газам.

Недостатком диодных магниторазрядных насосов (рис. 3.34) является малая быстрота действия по инертным газам. Этот недостаток в меньшей степени присущ триодным магниторазрядным насосам, схема устройства которых показана на рис. 3.35.

Рис. 3.34. Принципиальная схема диодного магниторазрядного насоса: 1 - катоды; 2 - анод; 3 - постоянный магнит; 4 - балластное сопротивление. Стрелкой указано направление магнитного поля.

Рис. 3.35. Схема триодного магниторазрядного насоса: 1 - анод; 2 - катоды; 3 - коллектор (корпус насоса); В - вектор напряжения магнитного поля.

Электродный блок образует анод, располагаемый в середине, и два катода. Коллектором является корпус насоса. Катоды триодного насоса имеют ячеистую структуру, в силу чего положительные ионы, образующиеся в разряде при работе триодного насоса, бомбардируют катод не под прямым углом, как в диодном насосе, а под острым углом, что существенно увеличивает эффективность распыления титана, который равномерно осаждается на корпусе насоса. Благодаря триодной схеме и ячеистой структуре катодов часть ионов, движущихся из области анода, достигает коллектора (корпуса насоса). Ионы, достигнувшие коллектора, обладают малой энергией и не могут вызвать вторичного распыления титана с коллектора при их поглощении.

Таким образом, благодаря однопотенциальной триодной схеме насос имеет повышенную быстроту действия по инертным газам. Например, по аргону она составляет 1/3 от быстроты действия по воздуху.

Группа РОСВАКУУМ

Адрес: 107023 Россия, г. Москва, Электрозаводская улица, 21

Часы работы офиса: с 9:00 до 18:00 по Москве.

 

Телефон: +7 (495) 664-22-07

E-mail: baza@vacuumpro.ru

 

Чтобы заказать бесплатный подбор оборудования, отправить заявку, запрос или получить консультацию инженеров - свяжитесь с нами по телефону или E-mail.

В базе 310 производителей и поставщиков вакуумного оборудования и техники (РФ, СНГ и зарубежные компании). Цены, наличие на складах и технические характеристики оборудования и техники уточняйте только по электронной почте E-mail.