Ионный насос

Ув 123278 Класс 270, 302 СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. Родин СО нныи 613373/25 в Комитет по делаСовете Министров СССРзобретений Ле 20 за 1959 г. 958 г. за Хе крытпй при аявлено 7 декабря изобретений иОпубликов в Бюллетен Ионные насосы с двумя от орых - высоковакутмном - происходит ионизац форвакуумном -посредством электрического п иванне ионов газа, известны.Отличительная особенность предлагаемого насоса заключтом, что упомянутые отсеки разделены диафрагмой, толщинаменьше или больше длины пробега ионов откачиваемого газариале диафрагмы.Эта особенность обеспечивает возможность достижения вьразрякений,Другая особенность насоса заключается в том, что его диафрагмавыполнена двухслойной. При этом толщина ее слоя, обращенного к высоковакуумному отсеку, выбирается меньшей, чем длина пробега ионовв материале этого слоя. Кроме того, коэффициент диффузии в последнем выбирается меньшим, чем коэффициент диффузии материала слоя,прилегающего к форвакуумному отсеку.Этим достигается ускорение процессов диффузии ионов откачиваемого газа.На фиг. 1 и 2 изображены схемы, поясняюшие принцип действия иустройства предложенного ионного насоса, а на фиг. 3 - примернаяформа его конструктивного выполнения.Принцип действия предложенного ионного насоса заключается втом, что в нем электродом, бомбардируемом ионами, является диафрагма Д (фиг, 1), разделяющая внутреннюю полость насоса на два отсекаА и Ь. В отсеке А производится ионизация газа, а из отсека Б производится откачка газа любым способом, не связанным с ионизацнсй газа(например, пароструйным или механическим насосом).При этом газ удаляется из высоковакуумного отсека А в форваку.умный отсек Б через упомянутую диафрагму ц. Толщина диафрагмы секами, в одном из кот ия газов, а в другом - оля осуществляется втяг ается в которой в матевысоких123278может быть выбрана больше или меньше, чем длина пробега ионов, внедряющихся в диафрагму со стороны отсека А, Диафрагма может быть вйполцеиа,также и двухслойной. В этом случае материалы внутреннего слоя 1 и подложки 2 выбираются такими, чтобы при рабочей температуре диафрагмы коэффициент диффузии откачиваемых газов в мачериале подложки значительно превосходил коэффициент диффузии в материале внутрейнего слоя. Толщина подложки 2 должна быть взята настолько малой, насколько это допускается конструктивными соображениями. Толщина внутреннего слоя 1 выбирается настолько малой, чтобы длина 6 пробега ионов в материале этого слоя превосходила его толщину. Электроны, эмитируемые накаленным катодом 8 (фиг. 2), ускоряются по направлению к тороидальной обмотке 4 разностью потенциалов порядка 150 - 200 в. Промежуточная сетка б, расположенная вблизи катода, находится относительно него под некоторым положительным потенциалом и служит для частичной компенсации объемного заряда. По обмотке 4 пропускается постоянный ток, создающий замкнутое магнитное поле Н с напряженностью, достаточной для закручивания электронов (перпендикулярно плоскости чертежа) в пределах области, занятой этой обмоткой. Ионизация происходит почти исключительно в пределах этой области, поскольку в ней электрон проходит наибольший путь при скорости, соответствующей максимуму вероятности ионизации, Электрод 6 представляет собой упомянутую ранее диафрагму (фольгу) Д, разделяющую высоковакуумный отсек А от форвакуумного отсека Б. На этот электрод задается высокий отрицательный потенциал, вытягивающий ионы из области обмотки 4 и ускоряющий их.Конструктивно насос может быть оформлен следующим образом. Высоковакуумный отсек насоса ограничен фланцем 7 (фиг. 3), в который впаяна изолирующая керамическая пластинка 8, нижним фланцем 9 и электродом-диафрагмой 10, выполненным в виде цилиндра.Необходимые токоподводы впаяны в керамическую пластинку 8. У-образный катод 11 крепится к токоподводам, а внизу через пружинку - к керамическому стержню 12. Аналогично крепится и сетка И Тороидальная обмотка 14 своими концами крепится к токоподводам и к одному или двум поддерживающим стержням.Нижний фланец скрепляется с верхним посредством стержней 15. Он изолирован от верхнего фланца изоляторами 1 б с целью ооеспечить возможность подогрева диафрагмы пропусканием через нее тока. Токо- подвод к фланцу 9 на чертеже не показан, Не показаны также система напыления материала внутреннего слоя, характер которой определяется родом этого материала, а также способ соединения высоковакуумной части насоса с откачиваемым объемом, который определяется конкретными условиями применения,Высоковакуумный и форвакуумный отсеки при выполнении предварительной откачки могут сообщаться через затвор образованным коническим отверстием во фланце 9 и пробкой затвора 17, передвигаемой сильфонным устройством. Все пайки выполняются твердыми припоями, уплотнения применяются исключительно металлические и в системе отсутствуют органические материалы и стекло. Это дает возможность прогрева до достаточно высоких температур устройства в целом, включая его форвакуумную часть при проведении предварительной откачки и обезгаживания.Предмет изобретения1. Ионный насос с двумя отсеками, в одном из которых - высоковакуумном - происходит ионизация газа, а в другом - форвакуумном отсеке - с помощью электрического поля втягиваются ионы газа, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью достижения высоких разрежений, указанные отсеки разделены диафрагмой, толщина которой меньше или больше длины пробега ионов откачиваемого газа в материале диафрагмы.2. Ионный насос по п. 1, отли ч а ющи йся тем, что, с целью ускорения процессов диффузии ионов откачиваемого газа, диафрагма выполняется двухслойной, причем толщина слоя, обращенного к высоковакуумному отсеку, выбирается меньшей, чем длина пробега ионов в материале этого слоя, а коэффициент диффузии в нем - меньшим, чем коэффициент диффузии материала слоя, прилегающего к форвакуумному отсеку.123278 Фиг тений и открытий при Совете Министров СС елам омите 29 едактор Л, Г. Гол ираки о делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва, Петровка, 14. Информационно-издательский отде Объев 0,34 п. л. За 19,1 Хг,ена 50 коп.