Магниторазрядный насос

О П И С А Н И Е 337849ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельствал. Н 011 41/О Заявлено 29.17,11236082 с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 05.7 Л 972, Бюллетень1 Лата опубликования описания 1.И.1972 Котвитет по аелвмобретеииЯ и открытиЯри Совете МииистровСССР ДК 621.385(088.8 Авторизобретения А, И. Ска явител Ьд 1 с 13 ГН ИТОРАЗ РЯДН Ъ Й НАСОС случае необходимости, можным. С другой ст что при,понижении ионизации откачиваем зажигание разряда в сосе затруднено уже л являющемся в этом о не представляется возороны, вследствие того, давления вероятность ых газов уменьшается,мапниторазрядном нари давлении 1 10-т тор, тношении пороговым. Известные магниторазрядные насосы состоят, как правило, из анода, представляющего собой сотовую конструкцию, набранную из ячеек круглой или квадратной, формы в сечении, и катода, установленных с обеих торцевых сторон анода и представляющих собой обычно гладкие или,оребренные пластины. При этом анод и катоды монтируют в корпусе насосаприсоединяемом к рецилиенту; катоды насоса выполняют из титана, а аноды - из нержавеющей стали или меди.При определенных значениях напряженности магнитного поля (вектор напряженности магнитного поля перпендикулярен плоскости катода) и напряжения на аноде между электродами насоса зажигается высоковольтный тлеющий разряд, в котором образуются положительные ионы откачиваемых газов, Ускоренные электрическим полем, они бомбардируют и распыляют катодпоглощаясь на нем. Раапыляемый материал катода оседает на самом катоде, а также, противостоящем аноде, образуя свежие активные пленкипоглощающие газы.Поскольку разрядный ток насоса пропорционален давлению, интенсивность разряда при давлении ниже 110 -тор становится столь, слабой, что распыление геттерирующего материала катода происходит в малой степени; интенсифицировать откачку при этом, в В,предлагаемом магниторазрядном насосе, 10 с целью повышения ионизации откачиваемыхгазов, увеличения распыления материала холодных катодов и обеспечения устойчивого зажигания высоковольтного тлеющего разряда,при сверхвысоком вакууме, каждая эле ментарная ячейка содержит прямонакальныйкатод, расположенный соосно с холодными катодами и анодом, выполненным в виде цилиндрической опирали; при этом концы прямонакального катода выведены за пределы 20 ячейки через отверстия в центре холодныхкатодов.На фиг, 1 и 2 представлена конструктивнаясхема предлагаемого магниторазрядного насоса.25 Элементарная ячейка магниторазрядногонасоса состоит из,следующих электродов: анода 1, холодных катодов 2 и горячего катода т. Анод 1 представляет собой цилиндрическую спираль, навитую из титан-молибде новой, проволоки, Концы спирали приваренык траверсе 4 (см. фиг. 2), которая закреплена на одном из вводов насосной ножки,Спиральная форма анодов дает возможность исключить сколько-нибудь существенный нагрев и, следовательно, газоотделение при работе насоса с включенными горячими катодами и, практически, весь тепловой поток от них воспринять корпусом насоса, который может быть легко охлажден.Холодные катоды 2 представляют собой диски из пористого титана (открытая пористость 60 - 63). Катоды расположены с обеих торцовых сторон анода соосно с:ним, причем оба катода приварены к траверсе б (см, фиг. 2), закрепленной на одном из вводов насосной ножки.Горячий катод 3 представляет собой расположенную соосно с холодными катодами и анодами нить из вольфрамовой проволоки марки ВА, концы которой через пружинные хомутики из тантала закреплены на двух вводах насосной ножки.Иопользование для ионизации газа электронново тока, эмиттированного горячим катодом насоса, дает возможность резко повысить (по сравнению с приблизительно равной по размерам элементарной ячейкой магниторазрядново насоса известной конструкции) отношение ионного тока, идущего на холодные катоды, к давлению,и, следовательно, интенсивность раопыления материала холодных катодов, что весьма существенно в диапазоне давлений 10 -- 10- тор, когда это распыление в общепринятых магниторазрядных насосах мало, а значит, очень низка и скорость откачки.Использование для ионизации газа электронного тока, змиттированното горячим катодом, позволяет легко зажигать разряд даже при предельно низком давлении (в диапазоне 5 10-" - 110 -тор) ввиду резкого повышения,ионизирующего, фактора. Ясно, что использование горячего катода для реализации двух вышеприведенных,процессов целесообразно лишь при работе насоса в области сверхвысокого вакуума (вакуум вышеГорячий катод дает возможность производить периодическое напыление свежей титановой пленки на внутре,нн,ие поверхности насоса путем разогрева анода электронной бомбардировкой, что позволяет резко увеличитьскорость откачки насоса, особенно при давлении ниже 110 -тор, когда,интенсиьность5,распыления титана в тлеющем разряде крайне низка; эту возможность целесообразно реализовать, когда насос работает в областиоверхвысокого вакуума с выключенным горячим катодом,10 В тех случая, когда магниторазрядный насос можно откачать другим высоковакуумнымнасосом до давления, порядка 1 10-мм рт. ст.,горячий катод позволяет, производить высокотемпературное обезгаживание анода и холод 15 ных катодов путем электронной бомбардировки, что обеспечивает существеное повышениепредельного вакуума насоса.Периодическое распыление титана в насосе,производится при снятом магнитном поле,20 Интенсивность распыления легко задаетсямощностью, величина которой при постоянном напряжении на аноде определяется значением электронного тока,на анод, регулируемый путем изменения тока, накала горячего25 катода.При работе насоса в области давлений выше 110- тор горячий катод может не включаться: с него снимается положительное смещение относительно холодных катодов, и эле 30 ментарная ячейка приобретает вакуумные параметры, близкие ячейке обычного магниторазрядного насоса.Предельный вакуум насоса, измеренный манометром ИМ, 3 10-" тор, Вакуумная обо 35 локка насоса и манометра ИНизготовленаиз проницаемого,для гелия стекла С 49-2. Предмет изобретен ия40 Магниторазрядный насос, содержащий ячейку из анода и расположенных по его торцам холодных катодов, отличающийся тем, что, с целью увеличения распыления материала холодных катодов и обеспечения устойчивого 45 зажигания тлеющего разрядаприменено несколько вышеуказанных ячеек, в каждую из которых введен,прямонакальный катод, расположенный соосно с холодными катодами и анодом, выполненным в виде, цилиндрической 50 сп,ирали.337849 А-А вГ 1 Риг 2 Ф Составитель Е. БалабаТехред Л. Богданова Редактор А рект ыг атагуло пография, пр. Сапунова Заказ 1487/2 Изд.639 Тираж 448 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5