Магниторазрядное откачное устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ6ЛИН (19) (И)

3(д1) Н 01 J 41/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3543182/!8-2 1 (22) 21.01.83 (46) 23 ° 04.84. Бюл. Р 15 (72) В.Б. Нойсс, С.Д. Островка и Н.П. Решетняк (53) 621.528.5 (088.8} (56) 1. Левин Г.А. Основы вакуумной .техники. И., "Энергия", 1969, с. !71, 2. Авторское свидетельство СССР

У 310319, кл. Н О! J 41/12, 1970 (прототип). (54) (57) 1., ИАГНИТОРАЗРЯДНОЕ ОТКАЧНОЕ

УСТРОЙСТВО, содержащее герметичный корпус с размещенными в нем пластинчатыми катодами, расположенным между ними ячеистым анодом, каждая ячейка которого выполнена в виде двух соосных цилиндров, смещенных один- относительно другого в осевом направлении, и дополнительным электродом, электрически соединенным с катодами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения скорости откачки, ячейки анода размещены равноудаленными друг от друга рядами, в каждом из которых соседние ячейки соприкасаются, а дополнительный электрод размещен между рядами ячеек.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что дополнительный электрод выполнен в виде параллельных пластин.

1088092

3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, .что дополнительный электрод выполнен в виде полой спирали.. ю

Изобретение относится к вакуумной технике, в частности к магниторазрядным откачным устройствам, работаю. щим по принципу разряда Пеннинга, и может найти применение для откачки электронных трубок, масс-спектрометров, электронных микроскопов и других приборов, для работы которых необходим безмасляный высокий и сверхвысокий вакуум. 10

Известно магнчторазрядное откачное устройство, содержащее ячеистый анод и плоские катоды из геттерного материала (11.

Недостатком этого устройства явля 15 ется невысокая быстрота действия по активным и инертным газам, обусловленная тем, что при бомбардировке ионами катодов и распылении последних происходит обратное выделение 20 ранее внедренных и сорбированных частиц газа.

Известно также магниторазрядное откачное устройство, содержащее герметичный корпус с размещенными 25 в нем пластинчатыми катодами,расположенным между ними ячеистым анодом, каждая ячейка которого выполнена из двух соосных цилиндров,смещенных один относительно другого в g0 осевом направлении, и дополнительЖп электродом, электрически соединенным с катодами.

Ячейки сочетаются с дополнительинм впектродом (2) .

Однако в устройстве поверхность дополнительного электрода, образующая места вспомогательной откачки газов, ограничена. Увеличение при этом длины дополнительного электрода нецелесообразно, так как приводит к уменьшению размеров промежутков между катодами и элементами дополнительного электрода и, как следствие, к снижению прозрачности конструкции для газов и геттера. Кроме того, в анодно-катодной структуре известного устройства ячейки окружены коллекторами, которые изолируют разрядные пучки ячеек н исключают их влияние друг на друга, а следовательно, и на быстроту ионной откачки.

В известном магниторазрядном устройстве площадь анода неэффективно используется для откачки ввиду того, что между нужными поверхностями коллекторов при заданных диаметрах анодных ячеек образуются неактивные зоны, которые не могут служить в качестве ячеек, и разряд в них не заго рается. Поскольку доля этих зон в аноде значительна, быстрота откачки с единицы площади анода устройства невысока.

Цель изобретения — повышение скорости откачки газов.

Поставленная цель достигается тем, что в магниторазрядном откачном устройстве, содержащем герметичный корпус с размещенными в нем пластинчатыми катодами, расположенным мелдх, ними ячеистым анодом, калдая ячейка которого выполнена в виде двух соосных цилиндров, смещенных один относительно другого в осевом направлении, и дополнительно электродом, элект- . рически соединенным с катодами, ячейки анода размещены равноудаленными друг от друга рядами, в каждом из которых соседние ячейки соприкасаются, а дополнительный электрод размещен между рядами ячеек.

При этом дополнительный электрод выполнен в виде параллельных пластин.

При этом дополнительньй.,электрод выполнен в вцде полой спирали.

Йа фиг.t изображен наиболее пред- почтительный вариант магниторазрядного откачного устройства с допол.нительным электродом в виде пластин, разрез, на фиг.2 - продольное сечение катодно-анодного блока.

088092

В результате действия скрещенных. электрического и магнитного полей в ячейках возбуждается тлеющий

30 разряд в виде разрядных пучков.Разрядные пучки вырабатывают электроны, которые при взаимодействии с частицами нейтрального газа ионизируют их, образуя положительные ионы. Одна часть ионов, генерируемых разрядными пучками, поступает на катоды 2, а другая притягивается пластинами 6 дополнительного электрода. Вследствие ионной бомбардировки с катода и дополнительного электрода распыляется геттер, которым покрываются поверхности анодных цилиндров 4 и пластин 6, причем к последним части3S

40 аз

Магннторазрядное откачное устройство содержит герметичный корпус 1 с размещенными в нем пластинчатыми катодами 2, расположенный между ними ячеистый анод 3 в виде параллельных рядов ячеек. Ряды ячеек равноудалены друг от друга. Каждая ячейка выполнена из двух одинаковых по диаметру цилиндров 4, расположенных на некотором расстоянии друг от друга в осевом направлении. Цилиндры ячеек в рядах соприкасаются, а крайние крепятся к рамке 5, обеспечивающей жесткость конструкции.

Между рядами ячеек перпендикуляр. но катодам 2 размещены пластины 6 дополнительного электрода, которые двумя концами крепятся к катоду 2 и находятся с ним в электрическом контакте. Как н катод, пластины 6 выполнены из геттерного материала.

Устройство работает следующим образом.

Между катодами 2 и анодом 3 прикладывается высокое электрическое напряжение, а в осевом направлении ячеек — магнитное поле. цы геттера попадают с двух сторон череэ пространство между цилиндрами

1 вдоль каждого ряда ячеек и химически связывают на этих поверхностях нейтральные компоненты активных газов, и прочно замуровывают ионы газа, внедрившиеся в дополнительный электрод. В то же время распыляемый с катодов 2 геттер имеет свободный доступ и осаждается на прилегающие к катодам участки пластин 6 находящиеся вне зоны попадания ионов и не подвергающиеся практически ионной бомбардировке. С этих участков обрат.

10 !

25 ное выделение ранее связанных там частиц rasa не происходит. Вся двухсторонняя поверхность дополнительного электрода таким образом становится рабочей и эффективной в откачке активных газов, а также инертных, удаляемых только посредством ионизации. Площадь этой поверхности по сравнению с аналогичной для известного устройства увеличивается в

1,9 раз. Так как скорость поглощения газов пропорциональна площади поверхности, она увеличивается во столько же раз.

Обладая повышенной газопроницаемостью анодно-катодного блока, предлагаемая конструкция магниторазрядного устройства обеспечивает свободное распространение поступающего газа через зазоры между частями ячеек из одной ячейки в другую, что способствует более равномерному рас- . пределению нагрузки на все анодные ячейки. В результате разрядом охватывается больший объем разрядного промежутка и повышается интенсивность и разряда, определяющая собой быстроту откачки устройства. Размещение дополнительного электрода в промежутках между равноудаленными друг от друга рядами соприкасающихся ячеек позволяет исключить в аноде неактивные зоны и увеличить за счет этого число центрообразований разрядных пучков,обуславливающих в совокупности с процессами ионизации и геттерирования повышение быстроты откачки по сравнению с прототипом в 1,6 раза.

Кроме того выполнение дополни9 тельного электрода в виде полой спирали с хладагентом в ее полости спо,собствует также снижению предельного остаточного давления вследствие увеличения сорбционной емкости спирали и уменьшения десорбции rasa с ее поверхности.

Я

Таким образом, высокая быстрота откачки устройства достигается одновременным усилением процессов ионного удаления и химического поглощения газов за счет увеличения действующей площади анодно.-катодного элемента в сочетании с повышенной прозрачностью электродной структуры к геттеру и ra зу, что определяется расположением анодных ячеек относительно дополнительного электрода и формой послед.него.

1088092

Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35 Раушская наб., д. 4/5

Заказ 2683/50

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,4

Составитель А. Захаров

Редактор И. Шулла Техред С. Легеза Корректор А. Зимокосов