Ионизации ток ионно-распылительных насосах

Иокно-испаритедьные насосы. Принципиальное отличие иовно-испарительных от ионно-распылительных насосов заключается в том, что в первом функции получения паров металла и ионизации газа разделены, а во втором они совмещены. В испарительных насосах ионы получаются в результате столкновений атомов газа с электронами, эмиттированными раскаленной вольфрамовой нитью и ускоренными электрическим полем. Ионы внедряются в отрицательно заряженные стенки насоса, являющиеся также подложкой для геттерирующей пленки металла. Насосы этого типа впервые были описаны Хербом с сотрудниками [114, 140]. Один из первых вариантов таких насосов представлен схематически на рис. 27. Потенциал внешней сетки, за счет которого ионы инертного газа ускоряются по направлению к стенке, равен — 500 В. Титан напыляется при непрерывной подаче проволоки в раскаленный испаритель. Насосы такой конструкции имеют размеры от 2,5 до 60 см в диаметре и быстроту откачки до 10000 л. с 1 [141]. Номинальная быстрота откачки относится к газам, [c.212]

Ионно-распылительные насосы. Ионно-распылительные насосы берут начало от ионизационных манометров Пеннинга. Их функциональными элементами являются ячейки с цилиндрическим анодом, заключенным между двумя катодами (рис. 30). Эта система помещена в магнитное поле. Катоды имеют постоянный отрицательный потенциал относительно анода в несколько киловольт. Электроны, эмиттированные с поверхности катода, ускоряются электрическим полем в направлении к аноду. Магнитное поле сообщает электрону радиальную компоненту скорости и заставляет электроны двигаться по спиральным траекториям. Из-за большой длины свободного пробега электронов эффективность ионизации высока и позволяет поддерживать газовый разряд вплоть до давлений ультра-пысоковакуумного диапазона. Положительно заряженные ионы газа устремляются к катоду, где некоторая часть из них захватывается поверхностью. Поскольку ионы падают с энергиями до нескольких кэВ, они вызывают также и распыление материала катода. Распыляемый металл распространяется внутри ячейки и конденсируется на всех ее поверхностях, включая катоды. Таким образом откачка идет одновременно как за счет химического захвата молекул остаточных газов, так и за счет процессов, обусловленных наличием электрических полей. При этом хемисорбционнын захват имеет место преимущественно на внутренних поверхностях цилиндрического анода, а электронная откачка в основном происходит на катодах Используя для исследования радиоактивный криптон, Лаферти и Вандерслайс [147] показали, что геттерирование ионов происходит главным образом на периферии катода, расположенной против анодных стенок, тогда как середина катода служит источником распыляемого металла. Такая неравномерность существенна для функционирования ионного распылительного насоса, поскольку при однородном распределении ионного тока процесс непрерывного замуровывания частиц инертного газа был бы невозможен. Производительность простой разрядной ячейки Пен нинга слишком мала для откачки реальных вакуумных систем. Сущест венным шагом вперед явился ионно-распылительный насос Холла, имеющий значительно большую быстроту откачки [148]. Это достигается использованием многоячеечного анода, расположенного между двумя катодными платами (рис. 31). Эффективность многоячеечной структуры обусловлена тем фактом, что максимальный заряд, заключенный в полом [c.215]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология