13.3 Скляний іонно-сорбційний насос

Випарювання вольфраму в металевих іонних насосах, а потім наступна його конденсація на холодних стінках, викликали поглинання молекул газу тонким шаром осадженого металу, тобто створили додаткове зниження тиску. Це явище дало поштовх для створення нових вакуумних насосів, які знижували тиск не здійсненням стискання газу на випускному патрубку, а з використанням явища поглинання газів металами. У таких насосів випускний патрубок відсутній, називаються вони сорбційними.

Скляний іонно-сорбційний насос (рис.13.3) складається з випарювача металу 1, іонізаційного пристрою 2 і магнітного пристрою 3, що створює магнітне поле, яке направлене так, щоб збільшувати імовірність іонізації молекул, тобто паралельно напряму руху емісійних електронів.

До іонізаційного пристрою входить катод 4, який нагрівають до температури електронної емісії, і два кільцевих аноди, що розміщені симетрично відносно катода. На аноди і катод подають напругу для створення електричного поля, що прискорює емітовані електрони. Магнітне поле примушує електрони рухатися за гвинтоподібними траєкторіями і значно збільшує, таким чином, ймовірність іонізації молекул.

Випарювач 1 - це вольфрамовий дріт, на який навита спіраль з титану. За нагрівання вольфрамового дроту електричним струмом титан починає випарюватися і тонким шаром осаджуватися на холодній стінці, замуровуючи шар за шаром поглинуті молекули газів. Титан добре поглинає молекули таких активних газів, що часто відкачують з вакуумних систем, як кисень, водень, азот, окис вуглецю та пари води.

Примусова іонізація молекул підвищує дієвість поглинання титаном активних газів, а також сприяє зв'язуванню молекул інертних газів, що важливо при відкачуванні аргону.


Відкритим кінцем насос приварюють до скляних приладів, де потрібно створити відповідний вакуум. Після кожного знаходження в атмосферному повітрі необхідно попередньо проводити прожарення випарювача з метою старанного його знегаження (вивільнення від поглинутих газів).

До особливостей використання такого насоса відносять необхідність поновлення витраченого титану. Випарювач відрізають по колу 5 трубки і після навивки нової титанової спіралі приварюють знову. Насос має запускатися до

роботи тільки після створення тиску не менше ніж 10-4 Торр насосом попереднього розрідження, який потім відокремлюють, щоб вакуумна система відкачувалась лише іонно-сорбційним насосом.

Швидкодія таких насосів залежить від складу газів, поглинача та швидкості його випарювання, від конструктивних розмірів і для розглянутого випадку досягає декількох літрів за секунду для водню, азоту і пари води та частини літра за секунду для аргону. Граничний тиск може сягати району надвисокого вакууму

(10-9 Торр). Але для цього треба провести старанне знегаження усіх елементів вакуумної системи, включно з іонно-сорбційним насосом.


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я