Геттерные насосы

Принцип действия испарительных геттерных насосов основан на физическом и химическом связывании газов на поверхности и в объеме активных веществ — геттеров. В качестве геттеров могут быть использованы пленки титана, бария, циркония и других химически активных металлов. Обновление пленок производят путем термического испарения соответствующего металла и последующего осаждения его на охлаждаемой поверхности стенок корпуса насоса или на специальные металлические листы, поме щенные в вакуумной камере. [c.52]

Рис. 24. Комбинация адсорбционного и испарительного геттерного насосов

Рис. 18. Изменение коэффициента захвата геттерных насосов в зависимости от соотношения его геометрических размеров для различных значений коэффициента прилипания а — неэкранированный насос б — экранированный насос

Большим достоинством испарительных геттерных насосов является получение ими вакуума практически свободного от углеводородных загрязнений (безмасляного вакуума). Однако для этого требуется, чтобы геттер, обычно титан, содержал минимальные количества углерода и растворенных газов, особенно водорода. В противном случае при работе насосов могут синтезироваться даже тяжелые углеводороды с массой более 100. Так как в насосах откачиваемый газ удерживается внутри насоса, то для них в принципе не требуется постоянно действующая вспомогательная система форвакуумной откачки. Необходимо лишь создать предварительное разрежение до давления запуска, при котором возможна работа испарителя. Другими достоинствами испарительных геттерных насосов является их бесшумность в работе, отсутствие вибрации, возможность для большинства конструкций работать при любой ориентации. [c.59]

Другой основной вакуумной характеристикой испарительных геттерных насосов является коэффициент захвата, определяющий вероятность поглощения молекул газа, входящих в насос через его впускной патрубок, [c.56]

В испарительных геттерных насосах в качестве поглотителей могут быть использованы многие химически активные металлы. Основными критериями при выборе того или иного материала 54 [c.54]

ИСПАРИТЕЛЬНЫЕ ГЕТТЕРНЫЕ НАСОСЫ [c.52]

Геттерные насосы—это одна из разновидностей ловушек, в которых для связывания остаточных газов используются химически активные ве щества на внутренних поверхностях системы. Таким связующим веществом [c.206]

На рис. 17 показано схематическое устройство геттерного насоса, основными элементами которого являются корпус 7, испаритель 6 активного металла и вкладыш, охлаждаемый жидким азотом 5. В насосах без азотного охлаждения пленка осаждается непосредственно на корпусе, который в этом случае должен иметь водяное охлаждение. С целью защиты откачиваемого объекта от запыления испаряемым геттером в некоторых конструкциях насосов устанавливают экран 5. [c.53]

Каратаев [276] описал быстродействующий вакуумный шлюз. Эберт [157] использовал ионно-геттерный насос. Сери и Верно [447] сконструировали устройство для поддержания постоянного питания ловушек с жидким азотом. [c.654]

Рис. 17. Испарительный геттерный насос

Основными вакуумными характеристиками испарительных геттерных насосов считаются диапазон рабочих давлений и коэффициент захвата. [c.56]

Для определения коэффициента захвата испарительных геттерных насосов требуется знать распределение молекулярных потоков по всей поверхности насоса. Одним из методов решения этой задачи может служить зональный метод [14, 33], широко используемый для расчета лучистого теплообмена. Сущность этого метода заключается в разделении всей поглощающей поверхности насоса на ряд зон, в каждой из которых коэффициент прилипания и поток молекул считают неизменными, и в последующем составлении конечных систем алгебраических уравнений для локальных разрешающих угловых коэффициентов испускания молекул. [c.57]

Отечественной промышленностью выпускается целая серия испарительных геттерных насосов различных типов. Среди них геттерно-ионные насосы ГИН-0,5М1, ГИН-2, ГИН-5, имеющие быстроту действия по воздуху в диапазоне 10 —10 Па соответственно 450, 1800 и 4500 л/с, а предельное остаточное давление менее 10" Па. Охлаждение насосов водяное. Испарители — прямонакальные. Насосы поставляются комплектно с блоком питания. [c.59]

Для откачки инертных газов к нижнему фланцу насоса через водоохлаждаемую ловушку 10 присоединяется дополнительный паромасляный диффузионный насос, быстрота действия которого должна составлять 2—5% быстроты действия электродугового геттерного насоса. [c.142]

Таким образом, если к измерительной камере присоединить геттерный насос, то можно измерять проницаемость материалов для всех инертных газов. При использовании адсорбционного насоса измерения проницаемости возможны только для гелия. В обоих случаях снижается давление остаточных газов в измерительной камере. [c.12]

Дальнейшее повышение отношения сигнал/шум при измерении проницаемости материалов для инертных газов может быть получено, если в качестве измерителя давления в измерительной камере применить масс-спектрометрический датчик, настроенный на диффундирующий газ. При этом фиксируется изменение давления только диффундирующего газа, т. е. полезный сигнал. В таком случае адсорбционный или геттерный насос обеспечивает также необходимое рабочее давление для масс-спектрометра. [c.12]

ИОННО-ГЕТТЕРНЫЕ НАСОСЫ Принцип действия [c.142]

Испарительные геттерные насосы относятся к сорбционным насосам, в которых, поглощение газов осуществляется за счет физической адсорбции, хемосорбции, химических реакций и растворения газов в пленке металлического геттера, создаваемой методом термического испарения. В качестве геттера в таких насосах может быть, вообще говоря, использован любой активный металл, применяемый для распыляемых геттеров в электровакуумных приборах однако из условий эксплуатационного удобства в промышленных насосах применяется пока только титан. Титан образует прочные [c.137]

На рис. 7.35 показана схема сверхвысоковакуумного агрегата, состоящего из испарительного геттерного насоса 1, азотной ловушки 4 и паромасляного диффузионного насоса 5. [c.138]

В Испарительном геттерном насосе титан конденсируется на внутренней стенке цилиндрического экрана 6, охлаждаемой жидким азотом, подаваемым из сосуда Дьюара 2. Испаритель титана 3 содержит запас титановой проволоки и механизм для ее периодической подачи в водоохлаждаемый медный тигель — анод. Испарение титана происходит путем разогрева титановой проволоки электронной бомбардировкой с помощью имеющейся в испарителе электронной пушки. Такой спо-138 [c.138]

Испарение геттера в электродуговых геттерных насосах происходит с поверхности титанового катода за счет высокой концентрации энергии в катодном пятне электрической дуги постоянного тока. Плотность тока в катодном пятне достигает 10 ° — 10" А/м . [c.140]

На рис. 7.36 приведена одна из конструкций электро-дугового геттерного насоса. [c.140]

Рис. 7.36. Электродуговой геттерный насос.

Электродуговые геттерные насосы используют простые источники питания, снабжены большим количеством геттерного материала и просты по устройству. [c.142]

В современных ионно-геттерных насосах обычно совмещены геттерные и ионные методы откачки. Принцип действия ионно-геттерных насосов основан на поглощении газов периодически или непрерывно наносимой пленкой титана и улучщении откачки инертных газов и углеводородов путем ионизации и улавливания положительных ионов. Испарение титана в ионно-геттерных насосах происходит, как правило, из твердой фазы. [c.143]

Основным элементом геттерных насосов является испаритель. В зависимости от конструкции последнего термическое испарение геттера может осуществляться как из твердой фазы (сублимация), так и из жидкой (испарение). Испарение из твердой фазы обеспечивает более мелкодисперсное распыление геттера и, следовательно, более полное его использование. Жидкофаз-ные испарители дают возможность повысить скорость испарения до десятков миллиграммов в минуту при сравнительно малом тепловыделении в окружающее пространство. Мощность нагрева подбирается такой, чтобы капля расплавленного геттера сохраняла свою форму за счет поверхностного натяжения, но не кипела и не происходило бы разбрызгивание активного металла. [c.53]

Нижний предел рабочвсо давления испарительных геттерных насосов определяется в основном чистотой используемого геттерного материала, равновесным давлением газов над поверхностью сорбирующей пленки активного металла и эффективностью связывания или отвода из насоса трудносорбируемых инертных газов и углеводородов. Для насосов с водяным охлаждением предельное остаточное давление может быть 10" ГТа, а для охлаждаемых жидким азотом 10 Па. [c.56]

Сверхвысоковакуумный орбитронный насос СОН-А-1 также является разновидностью испарительных геттерных насосов. В нем, вследствие создания условий для более эффективной ионизации остаточных газов, наряду с низкотемпературным охлаждением жидким азотом повышена быстрота откачки инертных газов. Быстрота действия насоса по воздуху в диапазоне давлений 10" — 10" Па составляет 500 л/с, а по азоту 1800 л/с. Предельное остаточное давление, создаваемое насосом при охлаждании жидким азотом, составляет 10" Па. [c.59]

Механизм откачки отдельных газов в магниторазрядных насосах во многом сходен с механизмом, определяющим работу испарительных геттерных насосов. Однако интенсивная ионизация и диссоциация молекул откачиваемого газа в газовом разряде делают ма гниторазрядный насос более эффективным средством откачки инертных газов, углеводородов и других сложных молекул. [c.61]

Интенсивное охлаждение стенок насоса водой, а в некоторых случаях и жидким азотом дает такой же эффект, как и в испарительных геттерных насосах, т. е. резко увеличивается быстрота откачки большинства газов и подавляется синтез углеводородов на поверхности конденсации. Особенно целесообразно применять азотное охлаждение в разборных периодически вскрываемых непрогреваемых системах. [c.64]

Наиболее широко в адсорбционных насосах для охлаждения сорбента используется жидкий азот. Он является наиболее до- ступным, дешевым и удобным в обращении хладагентом. Однако охлаждение адсорбентов до температуры 77К явно недостаточно, чтобы эффективно поглощать такие газы, как водород, неон и гелий. С целью уменьшения парциального давления этих газов вакуумные системы перед включением в работу адсорбционных насосов либо промывают сухим азотом, практически свободным от указанных выше плохоадсорбируемых газов, вытесняя таким образом воздух, либо предварительно вакуумируют, например механическими насосами. В том случае, когда в процессе откачки системы адсорбционным насосом возможно большое газоотделе-ние водорода, его поглощение может быть осуществлено испарительным геттерным насосом. [c.74]

В масс-спектрометрии в последнее время используется также новый тип насоса — магнитно-электрораз-рядный (ионно-геттерный насос [Л. 3-2]). [c.65]

Вследствие этого большая часть титановых геттерных насосов также, как и один из его вариантов, показанный на рис. 26, работает в режиме сублимации. Конструкция стенок корпуса насоса позволяет использовать охлаждение проточной водой или жидким азотом. В качестве источника паров служит нагреваемая проходящим током танталовая проволока Для получения достаточно высоких скоростей сублимации с относительно небольшой поверхности проволоки источник работает в температурном режиме, предельно близкой к расплавлению. Это создает опасность разрушения проволоки в случае пойвления участка локального перегрева Для решения этой задачи Мак Кракен[112] предложил использовать проволоку из Т1 — Мо сплава (15% Мо). Сублимация из таких источников обладает свойствами саморегулирования перегрев какого-либо участка проволоки приводит к преимущественному испарению титана из этого [c.208]

Полностью прогреваемые системы. Эта категория включает в себя системы, сконструированные таким образом, что в них могут прогреваться не только корпус, но и базовая плата вместе с ее уплотнением, а также и все элементы, подсоединенные ниже этой платы . Основная трудность этой задачи связана прежде всего с прогревом соединений. Можно использовать стеклянные системы на основе спаев стекла с металлом или стекла со стеклом. Однако применение таких систем ограничено из-за относительно небольших характерных для них размеров и сложности процедуры их вскрытия и герметизации. Такие системы можно сделать также разборными, если использовать для уплотнения металлические прокладки, см. разд. 4Б, 3). Тип корпуса вакуумной камеры определяется в первую очередь выбором метода соединения. Паяные стеклянные соединения обусловливают использование небольших стеклянных колб или ламп, тогда как ка основе соединений с металлическими прокладками можно создавать универсальные металлические камеры больших диаметров (для исследовательских работ). Для отжига камера, базовая плита и все подсоединяемые к ней компоненты накрываются электрическими печами. В прогреваемых системах одинаково часто применяются как диффузионные, так и геттеро-ионные насосы. Варианты конструкций таких систем обсуждаются в работе Зафирополоса и де Теддео [297]. Использование диффузионного насоса в таких системах требует более тщательного устройства отражателей и ловушек, чем это требуется для стандартных оперативных на-пылительных установок. Для увеличения быстроты откачки и улучшения предельного вакуума широко практикуется дополнительная откачка с помощью криопанелей или геттерных насосов. Как оказалось, очень эффективным способом задержки обратной миграции масла из насоса является установка на высоковакуумной стороне колпака титано-геттерного насоса последовательно с цеолитовой ловушкой [298]. [c.299]

Геттерные насосы малоэффективны при откачке инертных газов и для получения низких предельных остатрчных давлений (менее 10 Па) требуют примени [c.142]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология