Сверхвысоковакуумная установкавсесоюзнаяпатентно texbhleckair

О П И С Д Н И Е 343075ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республиквт, свидетельства % -Завнсимое отЗаявлено 18.Ч. хл. Г ОЬ 37 70 ( 1435592/26-2 рнсоедицвннем заявки 1 с -Прнорнтет -Комитет по лелам изобретений и сткрыти при Совете й 1 инистрав СССРУДК 621,385 (088 22.Ч 1.1972. Бюллетень Лозання описания 14,Х 1.1972 ту олнковано ата снутблнк Авторыизобретения ф, М. Бабенко, А. Е, Янов, Н. Н, Багров и Ю, К. Костин зико-технический институт низких температур АН Украинской ССРЗаявитель СВЕРХВЫСОКОВАКУУМНАЯ УСТАНО Изобретение относиться к вакуумной технике и,предназначено для получения давлений ниже 10-" тор.Иэвеовна двустенная вакуумная установка для получения экспремально низких давлений, ; в которой стенки рабочей камеры охлаждаются до инзкнх температур.Предварительное разрешение в такой камере создается механическими, оорбционными и другими насосами, а экстремальво низкие дав о тсния - конденсационными насосами, охлаждаемыми жидким или газообразным гелием.Лоскольку,предельный вакуум оцденсациоиных,цасосов ограничен парциальными давлениями гелия, неона и,вОдорОда, для ожачки 15 этих газов прсименяюпся диффузионные, ссриосорбционные и геттерные насосен Диффучзиочные насосы устанавливаются вне камеры, а сриосорбцнонные и геттерные - как вис, тзк и внутри нее. 20Известная сверхвысоковакуумная устаиовка содержит герметичный внешний кожух, внутри которого расположена теплоизолированная охлаждаемая камера, снабженная устройством с сорбирующим веществем (напоример, 25 .риосорбцнонный насос, охлаждаесмый до 2 К) и другими внутрикамерньпми насосами, Овна обеспечгсвает получение давлений 10 " тор и ниже.11 о эта установка имеет сложную коцструк-о цшо рабочей камеры нз-за палианси .многих внутрикамерных средств (кроете конденсационного и сорбционного крионасосов в рабочем объеме установлены титановый сублнматор ионные насосы), В ней отсутствуют средства защиты рабочего объема (исследуемого объекта) от продуктов противоткхка механического и,диффузионного насосов. Кроме того, установка не оборудована масс-спектрометром, что не позволяет определить состав остаточной атмосферы в рабочем, объеме,Цель нзобретния - получение экстремально низких давлений пфи температуре стенок рабочей камеры в диан,азоне 80 - ;20 К с использованием конструктивно простых и экономичных внугроткащрных насосов, обеспечивающих одновременно эффективную защиту рабочего объема от прщуксвов противотока механичесюого и диффузионного насосов, н осуществлением оцтроля стерильности остаточной зтмосферы в рабочем объеме в пределах чувствнтельноств известных маос-спек прометров.Для этого в рабочем объеме охлаждаемой камеры установлено устройство с сорбирующим веществом (например, криосорбционный насос и т. п.), выполненное в виде цилиндра с внутренней перегарстдкой, цроххздящей параллельно основанию, на ыоторой с обоих сторон расположен сорбент, защищенный жалюзями,Осцовасцие цилиндра может быть эксцент 343075рично соединено с Откячным трактом, я ня боковой поворхности цилиндра - в Области максимально удаленной от,входа откачного тракта охлаждаемой каме 1 ры может быть выполнено отверстие, что исключает п 1 рямой пролет в рабочий объем п 1 родуктов противотока нассся предварительного разрежения (иапри 1 мер, диффузио 1 нного и т.,п.) и обеспечивает 1 распо. ложение ионного источ 1 ни 1 ка масс-апектро 1 метра в непооредственной бл 1 изоспи от зоны нх паиболее вероятного пролета в рабочий обьем.На чертеже показана предлагаемая Оверхвысоковакуумная уста 1 новка 1 продольны 11 разрез),Внутри выюсок 1 О 1 ва 1 куумпо 11 камеры 1 располокена охлаждаемая камера 2, доступ к кото 1 рои осуществляется через л 1 ок, прикрываемый к 1 рышкюй 3. крышка 3 с раднацио 1 нным экраном 4 герсметично соединена с оболочкой 5, внутри которой разсмещены раднац 1 одный экран б и нагреватель 7. Оболо 1 ка 5 герметично соединена с днищем 8, на котором смонтирова 1 на камора 2 со весями системами,Казимера 2 состоят из днища 9, оболочки 10 и крышки 11. С наружн 1 ой стороны дппцы 9 и оболоьки 10 дляциркуляци 11 хладоагента налиты зМее 1 вики" 12 й 13, последовательно соединенные.между собой вакуумированным трубопрово;до 1 м 14.В рабочем объеме камеры 2 устяно 1 влен криосорбционный насос 15, вьпполненный в виде цилиндра, основание которого плотно соединено с крьццкой 9, а на свободном конце его расположены сорбент и жалюзи. На боковой поверхности цилиндра - в области максимально удалеиной от вхо 1 да откачното тракта 16 охлаж 1 даецой казимеры -- выполнено отварстие 17 для удаления газов из рабочего объема мех 1 апически 1 м и диффузиопгным насосами. Такое выполнение к 1 риосорбционного насоса исключает прямой пролет в рабочий объм продуктов противотокя насосов предварительного разрежения; обеспечивает максимально возмож 1 ный захват продуктов сорбентоо 1 рязмещенньпм за жалюзи, а тапсже увеличивает вероятность регистрации этих продуктов массспектрОъ 1 етром 18, 11 онпы Й источ 11 ик котов О О расположен в непосредственной близости от зоны их нанболес возмокиото пролета в реципиент.Откап 1 ной тракт 1 б охлаждаемой камеры проходит через радиациониый экран 19 и соединяется с и лаияном 20. Кладапп,1 20 и 21 монтируются па днище 8 и между сооой соединяются клапаном 22, что обеспечивает Одновременное Вякуумировянпе Обеих камс;.1 насосами предварительного раз 1 рекения,Камера 2 с:нящсиа ип 1 версно-магнетропнымь 1 ми манометрами 23:1 24, а также дознрующим вентилем (пс показап 1) для нануска пробного газа илн атмосферы,Предлагаемая установка работает следую 1 цим образом. 10 г 20 25 00 35 10 45 сО )60 Предварителыное вакууми 1 рование камер 1 и 2 осуществляется мехаиноческим насосом (не показан) при открытьгх кла 1 панах 20, 21 и 22. Криосорбциоиный насос 15 перед опкачеой камер пропревается п 1 ри атмосферном давлении до температу 1 ры 100 - ;150 С, а,в процессе откачии камер механическом,насосом тем 1 пература сорбента поддерживается 250 - :350 С. Дальнейшее снижение,да 1 влевия в камерах 1 и 2 осуществляется диффузионны 1 ми насосами, оборудованными охлаждаемы 1 м жи 1 дким азотом ловушками (не показа 1 ны), через клапаны 20 и 21. Клапан 22 при этосом закрыт. При давлении 10 -;10- тор и температуре сорбента - 100 С стенки каме 1 ры 2 охлаж 1 да 1 отся жидиим азотом. При тем 1 пе 1 ратуре стеноп - 80 К газоотделение с 1 них резко,у,меньшается, в,результате чего да 1 вление в рабочем объеме дости 1 гает 10тор, а 1 в межкамерп 1 ом объеме -- 10 7 - ;10 8 тор. Контроль да 1 вления 1 в;рабочем объеме осуществляется манометрами 23 и 24, я анализ остат 1 очных газо 1 в - масе-спектрометрОм 18.Охлаждение стенок ка 1 меры 2 газообразнь 1 м гелием до температ 1 у 1 ры 20 К понижает да 1 вление в камере 1 до 10 " тор и в камере 2 - ниже 10 " тор. Некондеисируемые при этой тем 1 перятуре газы из кямс 1 ы 1 Отка 1 ивя 1 отся диффузионным насосом, а из камеры 2 - диффузионным насосом при открытом клапане 20 или же при его закрытии - криосорбциопным насосо,м 15.Криосорбционный насос 15 имеет индивидуальную оистему охлаждения хладоагентоьм до темпаратуры 20 К. Напра 1 вление циркуляции хладоагента по змеевикам 12 и 13, а такке криооорбцио 1 НОГО насоса 1 д 1 каза но стделК ЯЧ 11 Предмет изобретения 1. Сверхвысоковакуфмняя устянОка, соло 1- жащая герметичный кожух, внутри которого расположена теплаизоли 1 ро 1 ванная камера, снабжсппная сорбирующим устройством, Отл 1 лчалои 1 аяся тем, что, с целью повышения эффективности защиты рабочего объема от продуктов п 1 ротивотока насоса предварительн 1 ого разрежения (наприме 1 р, диффузионного) и получения сверхнизких да 1 вле 11 ий, сорбируюгцсе устройстзо вьпполнено,в виде цилиндра с вп 1 утренней перегородкой, проходящей параллельно осно 1 ванию, па которой с обоих сторон расположен сорбент, защищенный жалюзями.2, Сверхвысокова 1 куумпая установка по н, 1, отлача 1 ощаяся тем, что, с целью искл 1 оче 1 ния возможности иртмого пролета в рабочий ооьем продуктов противотока насоса предварительного разрежения, Основание цилин;1 ра эксцентрично соединено с откачным трактом, а .на боковой поверхности цили 11 д 1 а с противоположной стороны по отношению к месту раснолокения откачного тракта выполнено отверстие..Редактор Л. Василькова Комит л. тип, Костромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли ЗаказЦНИИ 4 о ста вп тел ь Е, Бал абаехред Л, Богданова Изд. ЛЪ 903а по делам изобре Москва, Ж,Тирам, нцй и открытий и утекая наб д 4 екторы Т Бабакин и Г, Запороже 6 Подп испо Совете Министров СССР