Справочник работника механического цеха - Каценеленбоген М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
73
При низких давлениях долговечность титаново-ионного насоса очень высока [42 ООО ч при 10-5 мм рт. ст (1,33 • 10~4 н/м2}. В работе [Л. 10] утверждается, что на каждый атом распыленного титана откачивается от половины до одной молекулы газа.
На практике титаново-ионный насос можно использовать в цельнометаллической или стеклянной системе, без резиновых кольцевых прокладок круглого селения или
уплотняющих смазок, как показано на рис. 25. В системе можно установить охлаждаемую ловушку. Для получения самых низких давлений требуется тщательный прогрев, а форвакуумный насос и ловушка могут быть отсечены вентилем или отпаяны (или даже удалены). Некоторые большие электронные приборы снабжаются постоянно соединенным с ними малым титаново-ионным насосом, действие которого обеспечивает постоянные условия работы {Л. 11]. Это называется «дополнительной откачкой». В качестве примера можно привести насос фирмы Вариан «Vac—Ion», тип 11402, 5 л/сек. Этот насос можно использовать также в качестве вакуумного манометра,
10-2. КРИОГЕННАЯ ОТКАЧКА
Основой этого метода откачки является глубокое охлаждение части вакуумной системы. Хорошо известно, что применение охлаждаемой ловушки в вакуумной системе обычно до некоторой степени основано на ее откачивающем действии. Этот эффект может быть усилен применением медной фольги {Л. 12] и различными другими способами увеличения
охлаждаемой поверхности. Криогенная откачка обычно объединяется с геттерно-ионной (см.
ранее) для получения условий, в которых не применимы насосы с рабочими жидкостями. Вследствие этого поддерживается очень высокая степень чистоты и отсутствие «обратногЬ течения» паров (обратное движение частиц масла из насосов и т. д., которые таким образом могут попасть на чистые металлические поверхности и вызвать их загрязнение)..
Достижимый вакуум в известной степени зависит от способа охлаждения, например, жидкий азот дает более низкие давления, чем механическое (посредством фреона) охлаждение; а жидкий гелий обеспечивает еще более низкий вакуум.
В ряде случаев для получения низких давлений без применения масляных или ртутных насосов [Л. 13] используются активированный уголь или другие химические абсорбенты, такие как молекулярные сита фирмы Линде (цеолиты), активированная окись алкжиния или синтетические цеолиты в сочетании с охлаждением и ионной
откачкой или без них. Для грубой откачки в таких системах можно использовать во-
доструйный насос [Л. 14—16].
ЛИТЕРАТУРА к гл. 10
1. Della Porta P. and О r i g 1 i о S., Vacuum (Br), 1961, № 11, p. 26.
2. Epstein L. and Kaufman L. J., Materials for and the Mechanism of Gette-
ring Multiple Component Gases, Ronson Metal Corporation, Final Report AFCRL-63-7 for Air Rorce Cambridge Research Laboratories, Newark, 1963.
3. E h r k e L. F. and S 1 а с k С. М., J. Appl. Phys., 1940, № 11, p. 129.
4. E s p e W., Knoll M. and Wilder M. P., Electronics, 1950, № 23, p. 80.
5. Vu ch t J. H. N., Vacuum (Br), 1960, № 12, p. 170.
6. P re ssel O., Vacuum (Br), 1960, № 10, p. 441.
7. H u n t A. L., D a m m С. C. and Popp E. C., J. Appl. Phys., 1961, № 32, p. 1937.
8. King J. G. and Z a с h a r a i s J. P., Quarterly Progress Report of the Research Laboratory of Electronics, MIT, July, 1957.
9. Herb R. G., Divatia A. S and Saxon D., Phys. Rev., 1953, № 89, p. 897.
10. H a 11 L. D., Rev. Sci. Instr., 1958, № 29, p. 367.
11. К 1 о p f er A. and E r m 1 i ch W., Vacuum (Br), 1966, № 10, 1/2, p. 128.
12. A 1 pert D., Rev. Sic. Instr., 1961, № 24, p. 1004.
13. R о b s о n E. М., Vacuum (Br), 1961, № 11, p. 1.
14. J e p s e n R. L., Mercer S. L. and Callaghan M. J., Raugh Pumping with Activated Charcoal, Rev. Sci. Instr., 1959, 30.
(15. Harries J. H. O., Tube Exhaust Methods Use Simple Gear, Electronics, June 1959, № 19.
16. Ames J., Christensen R. L. and Те ale J., Cryopumping for High Vacuum, Rev. Sci. Instr., 1958, v. 29.
Рис. 25. Схематическое изображение геттерно-ионного вакуумного насоса.
1 — вакуумный баллон; 2 — холодный катод; 3 — анод; 4 — магнитное поле; 5 — вакуумноплотный изолятор; 6 — к источнику напряжения; 7 — к системе; 8—вентиль, 9 — к форвакуумному насосу.
74
Г Л А В 4 11
СВЕРХВЫСОКИЙ ВАКУУМ
В установившейся практике откачки экспериментальных и лабораторных электронных ламп обычно считаются достаточными давления до 10~d мм рт. ст. (1,ЗЗХ Х10~6 н/м2)\ эти давления достигаются методами, уже описанными зыше Однако для определенных работ требуются давления на несколько порядков нижч
Ограничивающим фактором в системах, содержащих масляные и ффузионные насосы, является присутствие паров масла; некоторое количество этих паров несмотря на самое тщательное и обширное улавливание посредством охлаждения движется назад в высоковакуумную часть системы и, попадая на горячие катоды, эмиттеры или другие нагретые поверхности, в конце концов разлагается с образованием водорода, углерода, окиси углерода, двуокиси углерода, метана, этана, пропана и других углеводородных газов. Присутствие паров масла и продуктов их разложения препятствует достижению давлений ниже чем 10~7—10-8 мм рт. ст. [1,33 (10~5—10-6) н/м2].
