Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
Трудности получения С. в. связаны с тем, что кол-во газа, адсорбированного иа поверхности (в стенках камер) и натекающего из виеш. пространства (атмосферы), намного превосходит то кол-во, к-рое должно заполнять вакуумный объём при р ~ 10-в Па. Эти трудности растут с увеличением степени необходимого разрежения, откачиваемого объёма п сложности устройств, размещаемых в нём.
При получении С. в. необходимо: соблюдение т. и. вакуумной гигиены при изготовлении элементов прибо*-ра; применение разъёмных соединений с металлич. уплотнителями; прогрев системы до темп-ры T ~ 500°С; использование насосов с большой скоростью откачки и низким предельным давлением. В установке ие должно быть материалов, упругость паров к-рых при 500°С превышает предельное разрежение, ианб. широко используются нержавеющие аустеиитные стали. Разъёмные соединения в прогреваемых системах должны обладать малой скоростью натекания и сохранять высокую надёжность при многократных циклах «нагрев — охлаждение». Этим требованиям иаилучшпм образом удовлетворяет соединение .
типа «Conflat» (рис. 1). уплотнителем.
,2 мм
СВЕРХВЫСОКИЙ
СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ
Для получения С. в. обычно необходимы 3 ступени откачки: низковакуумаая, вксоковакуумиая и сверхвы-соковакуумнаи. Последняя включается после прогрева в высоком вакууме (10-* — IO-6 Па) всех частей системы, в т. ч. и сверхвысоковакуумных насосов. В качестве последних попользуют насосы со скоростью откачки до 10е л/с. Это турбомолекулярные, магннтораз-рядные, гетериоионные, кондеисациоино-сорбциоииые (криогенные) насосы. Последние обеспечивают самое высокое предельное разрежение —10"11 Па. В турбомо-лекуляриом иасосе (рис. 2) в корпусе (J) с закреплёнными дисками (2) вращается ротор (<?), диски к-рого,
Рис. 2. Схема турбомолеку-лярного насоса.
как и диски статора 2, имеют косые прорези (>40, рис. 2, б). При вращении ротора молекулы газа увлекаются в каналы, образуемые прорезями. Остаточное давление ~ 10~8 Па. Действие магнитораз-рядного насоса осиоваио иа сочетании иоииой откачки (ионизация и удаление ионов электрич. полем) и поглощения газа распыляемым материалом катода (в результате иоииой бомбардировки). Положит,
жеиіш ~6 кВ и маги, поле 2 • IO3 Э, направленном вдої» j оси аиода, зажигание разряда и соответственно neifei ренне С. в. происходят при давлениях IO-10 Па и игіЩ Техника С. в., кроме фундам. исследований, напра*» леииых иа изучение атомной и электронной структури, чистой поверхности, стимулировала развитие важнзд иауч.-техи. направлений и методов (напр., молекул^,, ио-пучковая эпитаксия, катализ, тонкоплёночная ми$> роэлектроииая технология и др.). *
Лит.: Глазков А. А., С а к с а г а н с к и й Г. JI.. Г* куум электрофизических установок и комплексов, М., 10W*. Уэстон Дж., техника сверхвысокого вакуума, пер. с англ/, M 1988. М. Овчинников.
СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ РАЗРЯД — один иа *»/ дов электрического разряда в газе, возбуждаемый быст-роперемеииым электрич. полем в диапазоне частот f = 108Ч-1011Гц (длина волны А, = 30 см -- 3 йм), В зарубежной литературе этот разряд наз. м и к р о* волновым.
Способы возбуждения. По условиям возбуждения сверхвысокочастотные (СВЧ) разряды могут быть рае» ^ делены на неск. видов. 1) Разряды ^b волноводах, возбуждаемые полями бегущей или стояче! эл.-маги. волиы. Прн этом или сам волновод наполнен газом, или в иего введены газонаполненные диэлектрич. трубки. На рис. 1 представлена схема С. р. в волноводе,
Рис. 1. СВЧ-разряд в волноводе: J — волновод; S — отверстие связи; з — трубка с прокачкой; 4 — брюстеров-ские окна; л —лазерные зеркала; в — радиопоглощающая нагрузка.
используемого для создания активной среды газового лазера. К разновидности волноводного С. р. может быть также отнесён разряд, поддерживаемый поверхг постной плазменной волной, возбуждаемой в пределах волновода (рис. 2). По такой схеме возбуждается ста?
422
Рис. 3. Инверсно-маг-нетронный манометр: А — анод; Э — вспомогательный электрод ; Кол, — коллектор ионов.
ионы частично внедряются в катод» частично нейтрализуются и, попадая на анод, замурорываются распылёнными частицами катода. Гетериоионные иасосы основаны иа сочетании поглощения химически активных газов с иоииой откачкой инертных газов и углеводородов. В криогенных насосах происходит поглощение газа охлаждённой до низких темп-p поверхностью.
Измерение С. в. вначале осуществлялось ионизационным манометром Байярда — Альперта, в к-ром газ ионизируется электронами, испускаемыми термокатодом, и измеряется ионный ток, пропорциональный давлению. По мере освоекпя области всё более низких давлений эти манометры уступили место инвереио-магиетроиным манометрам (рис. 3). В них намерение сверхнизкого давления газа возможно благодаря использованию Пеннипга разряда, возбуждаемого между холодными электродами в пост. мага, поле Н. Подавление «паразитной» автоэлектронной эмиссии с поверхности коллектора, повышающее чувствительность прибора, обеспечивает вспомогат. электрод Э. При анодном иапря-
Рис. 2. СВЧ-разряд в диэлектрической трубке, поддерживаемый плазменной волной: 1 — волновод; 2 — плазма; з — диэлектрическая трубка.
