Вакуумный титановый насос

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (11) 01 ) 41/16 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСК СТВ М.В,Дереновски ждвой, В.А.Пру коль евь ц и держателеи 9 ая система выполненар рочной пров оаксиально охватывает Ионизируювиде кольоки 15,тель 10 УДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им,50-летияВеликой Октябрьской социалистическореволюции(56) Патент ФРГ У 2305505,кл. Н 01 Л 41/20, 1976,Гришаев И,А, и др, Две конструкции титанового ионносорбционногонасоса. - Украинский физическийжурнал, 1959, Ф 6, т, 4, с,750-53,(54) ВАКУУМНЫЙ ТИТАНОВЫЙ НАСОС(57) Изобретение относится к вакуумной технике, Цель изобретения - увеличение срока службы и надежности,Внутренняя поверхность корпуса 1насоса выполнена с неровностями,высота которых не меньше максимальной толщины пленки титана на этойповерхности, В корпусе 1 размещентитановый элемент 14 бочкообразнойформы, Внутри титанового элемента 14коаксиально ему расположен нагреватель 10, закрепленный с помощьюи расположена над титановым элементом 14, В описании даны условия,1.211826определяющие выбор бочкообразной формы титанового элемента 14, 3 ил, Изобретение относится к вакуумной технике и предназначено для создания высокого вакуума в различных приборах и системах электронной техники и вакуумной технологии, в частности, в разборных вакуумных системах и приборах с повышенным гаэоотделением, в остаточных газах которых не должны содержаться пары масел,Цель изобретения - увеличение срока службы и надежности вакуумного титанового насоса путем усовершенствования конструкции крепления нагревателя титана, выбора формы и размеров титанового элемента, исключающего воэможность прогорания элемента в процессе эксплуатации, и также выполнением корпуса насоса с неровностями на внутренней его поверхности, размер которых обеспечивает существенное увеличение сорбирующей поверхности при повышении устойчивости титановой пленки относительно отслаивания от поверхности корпуса,На фиг,1 показан насос, разрез;на фиг,2 - конструкция титановогоэлемента; на фиг.З - узел 1 нариг,1 (воэможныи профиль неровностей, выполненных на внутренней поверхности корпуса насоса),Насос содержит охлаждаемый корпус 1 и крышку 2 с токовводами 3и 4 и откачным патрубком 5, Крышкаи корпус насоса соединены, например,пайкой легкоплавким припоем б, Ккрышке 2 прикреплена Г-образнаястойка 7, к которой крепится гайкой 8 держатель 9 нагревателя 10.Второй держатель 11 нагревателя 10охватывает стержень токоввода 3и зафиксирован винтом 12, Нагреватель 10 с помощью концевых держателей 9 и 11 закреплен между стойкой 7 и стержнем токоввода 3. Кконцевому держателю 9 на трех ме 3 ) - ) 1 00(3)где Э,Р, - минималъный и максимальный диаметры внешнейповерхности титановогоэлемента, м;зо Й - внутренний диаметр элемента., и;Н - длина элемента, м,а внутренняя поверхность корпусавыполнена с неровностями (фиг,З),высота которых не меньше толщиныпленки титана, напыленной в процессе работы насосаНасос работает на принципе поглощения остаточных газов холоднымистенками корпуса, на которые непрерывно напыляется пленка титана.Ионизационная система насоса обеспечивает откачку инертных газон,Такой насос обладает гораздо лучшими массо-габаритными параметрамипо сравнению, например, с магниторазрядными насосами, Наличие концеталлических полосках 13 с помошьюточечной сварки прикреплен титановый элемент 14 в виде бочкообразного тела, Центровка титанового5 элемента 14 по отношению к нагревателю 10 осуществляется за счет изгиба полос 13, Ионизирующая системавыполнена в виде кольца иэ жаропрочной проволоки 15 и прикрепленак стержню токоввода 4, Корпус насоса имеет фланец 16 для соединенияс откачиваемым объемом и ловушку 17,препятствующую попаданию паров титана в вакуумный объем,15 Титановый элемент выполнен бочкообразной формы (фиг,2) с размерами удовлетворяющими соотношениям;вых держателей нагревателя исключает случаи его замыкания на титановый элемент, что позволяет увелить срок безотказной работы насосапо сравцению с прототипом, где возможно закорачивание нагревателя цатитановый элемент,Эксперименты показали, что соотношения (1-3) позволяют выбратьбочкообразную форму титанового элемента насоса, обеспечивающую полное и равномерное использование егомассы в процессе работы, что, всвою очередь, позволяет увеличитьсрок службы насоса,Соотношение (3) необходимо дляопределения минимальной толщиныстенки на краях титанового элемента, соотношение (1) определяет максимальную толщину стенки элемента,а соотношение (2) позволяет связатьминимальный и максимальный диаметрэлемента с его высотой,В результате экспериментальныхисследований установлено, что наличие неровностей на внутренних стенках насоса способствует удержачиюболее толстых пленок титана, цапыленных на стенки,Титановый элемент расположенконцентрически вокруг спирали и спомощью трех металлических полосокприкреплен к тому же концевомудержателю, что и заземленный конец нагревателя, Такая конструкцияпозволяет более точно установитьнагреватель и титановый элементконцентрически относительно другдруга и уменьшить теплоотвод от титанового элемента,Изменение формы внешней поверхности запаса титанового элементас цилиндрической на бочкообразнуюувеличивает запас. титана и позволяет создать такое распределение температуры вдоль элемента; когда распыление титана происходит с одинаковой скоростью почти по всейвнешней поверхности элемента, Исключение составляет не закрепленныйкрай элемента, температура которогона внешней поверхности несколькобольше, что обеспечивает преимущественное распыление титана с этого места. В результате этого проис 1ходит контролируемое уменьшениеразмеров титанового элемента с сохранением первоначальной надежности 1211826,его крепления и це образуется прогаров в центре длины элемента,Выполнение внутренней стенки насоса в виде развитой поверхности 5 улучшает условия сцепления пленкицапыляемаго титана со стенкой насоса и значительно уменьшает вероятностьвыхода цзстроя из-запопадания пленкититана,оторвавшейся отстенок насоса,в областьвысоких температур.Насос работает следующим образом.Для запуска насоса создают предварительное разрежение воздуха в немдо давления - 1-0,5 Па и подают напряжение ионизации между токовводом 4и корпусом 1 насоса, а также напряжение канала ца вольфрамовую спираль 10 между токовводом 3 и корпусом насоса 1, Откачка остаточных 20 газов до высокого вакуума осуществляется пленкой титана, образованнойв результате его напыления на холодные стенки насоса, Поверхностьпленки непрерывно обновляется эасчет постоянного напыления титана, что обеспечивает стабильнуюскорость откачки в течение всегосрока службы насоса, Система ионизации способствует откачке инерт цых газов, Использование переменного напряжения для иоцизации остаточных газов повышает эффект ионизации при уменьшении потребляемойна иоцизацию мощности.35 Как показали эксперименты, предлагаемая конструкция вакуумного титанового насоса в сочетании с использованием переменного напряжения для иониэации остаточных газов 4 О обеспечивает увеличение временибезотказной работы насоса по сравнению с прототипом в 5 раз. Приэтом значительно сокращаются расходы на изготовление источника пи тания насоса, так как нет необходимости в выпрямлении напряженияионизации. Достаточная для откачкиионизация остаточных газов переменным напряжением осуществляетсяпри помощи значительно меньшей,чем в прототипе, что позволяет применить в блоке питания менее дорогостоящие комплектующие изделия,Формула и з о б р е, т е ц и яВакуумный титановый насос, со . держащий охлаждаемый корпус с раэ( 17 /с 1 3 Составитель А.Захаредактор К.Волощук Техред О.Ващищина рректорЕ,Рошк 48/58 Т.и ВНИИПИ Госуд по делам 113035, Москва, Зака аж 644 Подписноерственного комитета СССРзобретений и открытийЖ, Раушская наб д, 4/5 Филиал ППППатент", г, Ужгород, ул. Проектная,мещенными в нем нагревателем, закрепленным ча токовводах, титановымэлементом, коаксиально охватывающимнагреватель; и ионизирующим электродом, выполненным из жаропрочногометалла и коаксиально охватывающимнагреватель, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью увеличения срокаслужбы и надежности, нагреватепьзакреплен с помощью концевых держателей, а титановый элемент зыполненбочкообразной формы размерами,удовлетворяющими следующим условиям: 0 с (О,-п,)/нсОф 75 вгде Е 1, и 0 - минимальный и максимальный диаметры внешэней поверхности титанового элемента, м;- внутренний диаметр титанового элемента,м;1 О Н - длина титанового элемента, м,а внутренняя поверхность корпуса выполнена с неровностями, высота которых не меньше максимальной толщины пленки титана на внутреннейповерхности корпуса насоса,