Магниторазрядный вакуумный насос

 

(72) Авторы изобретения

С. l1. Островка н B. Б. Нойсс (7!) Заявитель (54) МАГНИТОРАЗРЯДНЫЙ ВАКУУМНЫЙ НАСОС

Изобретение относится к вакуумной технике и может применяться в линейных ускорителях, и термоядерных установках для откачки чистого водорода, пря откачке больших электронных трубок н для достижения и поддержания высокого вакуума в металлических камерах, где водород составляет основнуюдолю газовой нагрузки.

Известен магниторазрядный вакуумный

1О насос с катодными пластинами и анодом ячейной конструкции I 1).

Однако быстрота действия такого насоса в диапазоне давлений 10 -10 мм рт. ст., невысока, так как в разряде на укаэанный диапазон приходится наиболь шая мощность, которая выделяется в виде тепла и разогревает электроды пасов са. Температура анода достягает 300 С, в результате чего газ, сорбируемый анод- ными поверхностями, вновь выделяется в объем насоса, ухудшает вакуум и снижает быстроту откачки, причем водород почти не откачнвается на аноде, а отка2 чивается на катоде с последующей неж лательной десорбцией в насос.

Известен также магннторазрядный вакуумный насос, содержащий катодные ддддтинм и norma N анод (2).

В данном насосе для расширения сферы действия распыляемого с катода гет тера и повышения быстроты откачки на внутренней поверхности анода в радиаль ном направлении размещены ребра. Это техническое решение при более глубоком

-а -7 вакууме (10 -10 мм рт. ст,), чем рассматриваемая область давлений, позволяет несколько повысить быстроту откачки активных газов за счет увеличения поверхности анода. Однако при высоких

-3 -М давлениях порядка 10 -10 мм рт. ст. условия откачки газов и быстрота действия насоса остаются неизменными, поскольку ребра выполнены из материала анода н подвергаются тепловому воздействию, а следовательно, охвачены десорбцией газсв в такой же мере, как и основной анод. Несмотря на увеличенную

10 IS

33

50

3 68 анодную поверхность зв счет оребрения, дополнительного связывания водорода на аноде такого насоса не происходит вследствие слабого катодного распыления гет терного материале, необходимого для покрытия этой поверхности и откачки газа образовавшейся пленкой геттера.

Целью изобретения является улучшение условий откачки водорода и других газов и повышение быстроты действия насоса в диапазоне давлений 10 -10 мм рт. ст.

, Это достигается тем, что на внутренней поверхности анода размещена сетка, выполненная иэ материала катода и соединенная электрически с анодом, На фиг. 1 представлена элементарная разрядная ячейка предлагаемого. насосе; на фиг. 2 показан анод в поперечном сечении.

Насос содержит титеновые кетодные пластины 1 и анод 2 прямоугольного или круглого сечения. На внутренней поверхности 3 аноде размещена сетка 4, выполненная из материала катода. Сетка и анод находятся .под одинаковым электрическим потенциалом.

В насосе тлеющий разряд возбуждается в электродном промежутке, ограниченном катодами 1 и анодом 2 при подаче на анод высокого положительного напряжения и приложении в направлении оси анода магнитного поля. В разряде образуют ся положительные ноны, которые бомбардируют катоды 1 и внедряются в них, и электроны, уходящие после ионизирующих столкновений с частицами газа на анод

2. При повышенных давлениях в интерва-Ъ -И ле 10 -10 мм рт. ст. число электронов в разряде велико, и от ударов их об анодную титвновую сетку 4 последняя может разогреваться до температуры о

300 С. С ростом температуры сеткой сорбируется соответствующее количество водорода. При максимальной температу.ре скорость поглощения водороде оптимальна. Выделяющийся с катодов 1 при ионной бомбардировке водород также откачивается не аноде 2 аналогичным путем.

Поскольку ударяющиеся об анод электроны независимо от величины их энергии

7493 4 не вызывают распыления материала сетки 4, десорбции водорода с аноде 2 в процессе откачки не происходит.

Другие активные газы поглощаются путем взаимодействия молекул газа с освждающейся на аноде пленкой геттера, распыляемого с катодов, и образованием твердых химических соединений. Благодаря тому, что титан имеет низкую теплопроводность, поверхность 3 основного анода меньше нагревается. Аноднвя сетка

4, кроме того, совместно с основным анодом составляют более развитую поверхность сорбции. Это позволяет усилить откачку активных газов, а в результате образующихся нв аноде 2 пор — улучшить улавливание частиц инертных газов.

Таким образом, при повышенном тепловом режиме работы мегниторазрядного насоса сетка из материала катода, размещенная нв аноде, улучшает условия откачки газов и повышает быстроту действия по водороду за счет усиленной сорбции этого газа на аноде и дополнительного поглощения водорода, выделяющегося с катодов при ионной бомбардировке, по другим газам — эа счет снижения теплового нагрева основного анода и увеличения пористости поверхности сорбции енодной структуры.

Формула изобретения

Мегниторезрядный вакуумный насос, содержащий катодные пластины и полый анод, о т л и ч е ю шийся тем, что, с целью улучшения условий откачки водороде и других газов и повышения быстроты действия насоса в диапазоне

-3 -Ч давлений 10 -10 мм рт. ст., не внутренней поверхности анода размещена сетка, выполненная из материале катоде и соединенная электрически с анодом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Левин Г. А. Основы вакуумной техники. М., "Энергия", 1969, с. 171.

2. Патент Франции % 1506644, кл. Г 04, опублик. 1966.

487493

Составитель И. Немцов

Редактор Т. Клюкина Техред 3. Фанта Корректор И. Михеева

Заказ 5747/47 Тираж 923 Подпис ное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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