Магнитный электроразрядный насос

Союз СоветскикСоциапистическикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОпубликовано 23.07.80. Бюллетень 27Дата опубликования описания 28.07.80 по делам нзооретеиий и открцтнй(54) МАГНИТНЫЛ ЭЛЕКТРОРАЗРЯДНЫЛ НАСОС Изобретение относится к области вакуумной техники, в частности, к устройствам магнитных электроразрядных насосов, необходимых для получения и поддержания сверхвысокого вакуума в вакуумнь:х системах, а также для тренировки ЭВП после отпая их с поста и откачки объема ЭВП в случае встроенного насоса,Известен магнитный электроразрядный насос, содержащий две катодные пластины, выполненные из титана, и расположенный между ними цилиндрический анод 1.Основными недостатками такого насоса являются малая скорость откачки, низкий предельный вакуум,Известен также магнитный электроразрядный насос, содержащий две катодные пластины, выполненные из материалов с различными коэффициентами распыления и расположенный между ними цилиндрическийанод 2.В известном насосе катодные пластины выполнены из тантала и титана. Электродная система насоса расположена в магнитном поле, параллельном оси анода и катода, и к ней приложены соответствующие потенциалы для образования и поддержания холодного разряда.Однако, он также имеет недостатки: затухание вторичной электронной эмиссии с катода при понижении давления; малая скорость откачки по инертным газам, зависящая от давления в объеме; чувствительность к загрязнению углеводородам и; повышенная память к откачиваемым газам; длительное время старта (а некоторые вообще не стартуют) в области сверхвысо кого вакуума; низкий предельный вакуум(5 10 мм рт. ст).Целью изобретения является увеличениескорости откачки, улучшение предельного вакуума и уменьшение памяти насоса к откачиваемым газам. Это достигается тем, что катодная пластина с меньшим коэффициентом распыления выполнена с отверстием, в центре которого расположена спираль из материала, обла 2 в дающего сорбирующими свойствами к остаточным газам, соединенная одним концом с пластиной с большим коэффициентом распыления, а другой конец выведен за катодную пластину с меньшим коэффициентом750612 Формула изобретения 40 45 50 55 распыления и соединен с дополнительным электродом.Кроме того, с целью уменьшения времени старта, и поддержания постоянными динамических характеристик насоса, он дополнительно содержит шпильку из вольфрама, расположенную внутри спирали.На чертеже изображена конструкция предлагаемого магнитного электроразрядного насоса. Предлагаемый насос содержит катодные пластины 1 и 2, соответственно, из тантала и титана, которые соединены перемычкой 3. Между катодами расположен цилиндрический пустотелый анод 4, изготовленный, например, из стали марки Х 18 Н 101, В тите- новой пластине 2 выполнено отверстие, в центре которого расположена спираль 5 из сплава Т 1 Мв, которая навита на вольфрамовую шпильку 6, Спираль 5 и шпилька 6 соединены одним концом с танталовой пластиной 1, а другим с дополнительным электродом 7, связанным с источником тока на 1,5 - 2 А. Катодные пластины 1, 2 заземлены, а цилиндрический анод 4 соединен с источником напряжения на 3 кВ. Насос может работать в двух. режимах.В первом случае прикладывается разность потенциалов 3 кВ между катодными пластинами 1, 2 и анодом 4. Случайная радиация, блуждающий электрон или авто- электронная эмиссия с острого края любого из электродов приводят к образованию одного-двух ионов остаточного газа, которые, бомбардируя катодные пластины, вызывают эмиссию вторичных электронов, ускоряющихся в поле электродов и в свою очередь образующих новые ионы, благодаря чему разряд нарастает до определенной величины. Передавая импульс энергии атомам металла, ионы производят, также распыление материала катодных пластин 1 и 2. Распыленный металл осаждается на противоположной катодной пластине, аноде, стенках насоса, поглощая при этом газ, Насос с дифференциальными пластинами (Та и Т) обладает большей скоростью откачки по инертным газам за счет повышенной скорости распыления тантала - менее химически активного материала, но обладающего большим коэффициентом распыления, за счет чего увеличивается за муровы вание газов и тем самым уменьшается память к ним. С целью увеличения количества распыляемого материала отверстие выполняется в пластине 2 с меньшим коэффициентом распыления.В результате откачки давление все время понижается, электроны ионизируют все меньшее число молекул газа, и настает такой момент, когда образующихся ионов недостаточно для поддержания вторичной электронной эмиссии с катодных пластин 1 и 2, разряд гаснет, насос прекращает откачку,4После чего на дополнительный электрод 7подается ток 1,5 - 2 А. Разрядная ячейканасоса подпитывается дополнительнымиэлектронами, эмиттируемыми обладающей малой работой выхода вольфрамовой шпилькой 6 благодаря чему насос продолжает7откачку в области сверхвысокого вакуума.При этом одновременно из Т 1 Хв спирали 7, обладающей высокой химической активностью к остаточным газам, дополнительно распыляются частицы материала, что спо собствует увеличению скорости откачки. Токна дополнительный электрод 7 подается также в том случае, если при приложении разности потенциалов к катодным пластинам 1,2 и аноду 4 насос не стартует, при этом разряд в ячейке поджигается электронами, эмиттируемыми с вольфрамовой шпильки 6, в результате насос быстро и легко стартует, после чего потенциал с дополнительного электрода 7 может быть отключен, насос будет продолжать работу в режи ме разряда Пеннинга.Во втором случае потенциалы прикладываются одновременно к двум холодным 1, 2 и 4 и к дополнительному 7 электродам.Разрядная ячейка насоса постоянно получает дополнительное количество электронов, эмиттируемых с вольфрамовой шпильки 6, и дополнительное распыление химически активного материала, связывающего откачиваемые газы химически и замуровывающего их физически.1Магнитный электроразрядный насос предлагаемой конструкции позволяет повысить скорость откачки, исключить десорбцию откачиваемых газов, снизить время старта насоса. Такие его качества обуславливают большой экономический эффект от приме нения данной конструкции. 1. Магнитный электроразрядный насос, содержащий две катодные пластины, выполненные из материалов с различными коэффициентами распыления и расположенный между ними цилиндрический анод, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости откачки, улучшения предельного вакуума и уменьшения памяти насоса к откачиваемым газам, катодная пластина с меньшим коэффициентом распыления выполнена с отверстием, в центре которого расположена спираль из материала, обладающего сорбирующими свойствами к остаточным газам, соединенная одним концом с пластиной с большим коэффициентом распыления, а другой конец выведен за катодную пластину с меньшим коэффициентом распыления, и соединен с дополнительным электродом.2, Насос по п. 1, отличающийся тем,что, с целью уменьшения времени старта и поддержания динамических характерис750612 1. Электронная техника, серия 1, вып. 8,1967, с. 105. 2, Грошковский Я. Техника высокоговакуума, Мир, 1975, с. 617 (прототип). тик насоса, он содержит шпильку из вольфрама, расположенную внутри спирали,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе льИ едактор В. Голыаказ 4660/4 У ин И Государственногоделам изобретенийМосква, Ж - 35, РауП Патент, г. Ужго ЦНИИП по 13035,Филиал ППСост.авитТехред К. Тираж 844 мцов Корректор Н. Стец Подписное комитета СССР и открытий шская наб., д. 4/5 од, ул. Проектная,