Магниторазрядный насос

О ВИ-С Сеноз Советских Соцналнстнческнк Республнк(22)Заявлено 18.07.78 (21) 2649536/18-25с присоединением заявки Но(5 т)М. Кл.з Н 01 3 41/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторизобретения В. Н, Пакулин Агрофизический научно-исследовательский институтВсесоюзной ордена Ленина академии сельскохозяйственныхнаук им. В, И. Ленина (ВАСХНИЛ)(54)МАГНИТОРАЗРЯДНЫЯ НАСОС Изобретение относится к средствам получения высокого вакуума, в частности, к магниторазрядным (электро- разрядным или ионным) вакуумным насо сам с малой быстротой откачки.В серийных образцах магниторазрядных насосов, основанных на параллельном соединении большого числа ячеек Пеннинга, эффективная быстрота откач ки одной ячейки составляет 0,25- 0,3 л/с, что значительно ниже предельных значений 1,5-3 л/с. Быстрота откачки, в частности, ограничивается вакуумной проводимостью зазоров между анодом и катодами и ограничением откачки на входном фланце насоса. Неравномерное использование отдельных, ячеек ведет к необходимости увеличения мощности насосов и ,: удорожанию средств получения высокого вакуума.Известен магнитозарядный насос 111, содеркащий анод в виде полого металлического цилиндра, цилиндрический катод, расположенный соосно с анодом, с закрепленными на нем перпендикулярно его оси дисками и магниты, создающие осевое магнитное поле. Известный насос представляет собой неси лько последовательно установленйых магнетронных ячеек, Сообщение ячеек с откачиваемым объемом и друг с другом осуществляется через узкие кольцевые щели с малой проводимостью между анодным цилиндром и катодными дисками. Недостатком известного насоса является неравномерность использования отдельных ячеек, малая эффективность откачки газа удаленными от места присоединения к объему ячейками. Другим недостатком известного насоса является невозмохность значительного увеличения числа ячеек, что связано с трудностями получения протяженных однородных магнитных полей.Известен также магнитораэрядный насос, содержащий цилиндрический катод, в полости которого размещены магниты, разделенные шайбами иэ магнитомягкого материала, и цилиндрический анод, расположенный снаружи катода 21 . Однако, этот насос имеет недостаточно высокую быстроту откачки иэ-за малого тока разряда, возникающего при неоднородном магнитном поле,Целью изобретения является повышение быстроты откачки насоса.С этой целью анод предлагаемого насоса выполнен сетчатым, а внутри775791 формула изобретения катода сделана полость, в которую помещены магниты, обращенныв одноименными полюсами друг к другу и разделенные шайбами, расположенными в плоскости дисков, причем диски и шайбы изготовлены из магнитомягкого материала, С целью замены магнитов без нарушения вакуума, например, при прогреве системы, открытый торец полос- ти обращен к атмосфере.Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена кон струкция предлагаемого насоса.Анод 1 выполнен в виде цилиндра, например, из нержавеющей стали. Катод 2 выполнен в виде титанового цилиндра с полостью. На катоде с опре деленным шагом закреплены перпенцикулярные оси кольца 3, выполненные из магнитомягкого материала, например, из Армко или Ст, Катод насоса закреплен на металлокерамическом вводе 2 О 4, изолирующем его от заземленного анода 1. В полости катода 2 установлены магниты 5, обращенные одноименными полосами друг к другу и разделенные шайбами 6 и магнитомягкого материала, Анод может быть сетчатым.Работа предлагаемого насоса не отличается от известного по механизму явлений, обуславливающих откачку остаточного газа, При зажигании в ячейках разряда часть молекул газа иони- ЗО зуется. Ускоренные анодом напря-; жением ионы бомбардируют катод, вызывая его распыление, Распыленное вещество катода оседает на других электродах, образуя при этом твердые 35 соединения с молекулами остаточного газа.Как показывает изучение распределения тока между электродами в магнетроне, ток на дисках почти равен нулю, а сами диски практически не распыляются, После работы насоса катод всегда блестящий, со следами ионного травления, тогда как диски покрыты толстым слоем напыленного металла, Поэтому в предлагаемом на сосе диски служат для замыкания магнитного потока постоянных магнитов и сбора распыляемого катоднбго вещества. Ячейки насоса работают независимо друг от друга и их количество можно регулировать без нарушения вакуума. Опытный образец насоса имел следующие размеры и мм: диаметр анода 40, катода 17, высота магнита иэ сплава 5 п-Со 9, высоташайбы 3, проницаемость анода 50. При анодном напряжении 3 кВ, магнитном поле в ячейке 800 Гс и двух ячейках быстрота откачки насоса составила 3 л/с.Существенным отличием предлагаемого насоса от известного является большая проницаемость для откачивания газа стенок анода, Сетчатый анод позволил обеспечить открытость разрядной камеры, равномерную нагрузку на все ячейки, одинаковость давления в ячейке и откачиваемом объеме. Все ячейки в предлагаемом насосе работают с максимально возможной для данных электрических параметров быстротой откачки. Результат этого - повышение эффективности работы всего на; соса. 1Магниторазрядный насос, содержащий цилиндрический катод, в полости которого размещены магниты, разделенные шайбами иэ магнитомягкого материала, и цилиндрический анод, расположенный снаружи катода, о тл 1 и ч а ю щ и й с я тем, что, с це" лью увеличения быстроты откачки, иа катоде в плоскости шайб установлены кольца иэ магнитомягкого материала, перекрываюцие пространство между катодом и анодом.2. Насос по п.1, о т л и ч а ю - ц и й с я тем, что анод выполнен сетчатым. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 305523, кл. Н 01 3 1/12, 1968.2. Васильев Г А. "Магниторазрядные насосы", М., "Энергия" 1970,с. 108 (прототип). НИИПИ Заказ 7776/6Тираж 844 Подписное филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектна