DE1539127B2

DE1539127B2 - Ionengetterpumpe

Info

Publication number: DE1539127B2
Application number: DE1539127A
Authority: DE
Inventors: Daniel Granville Bills; Keith Alden Boulder Warren
Original assignee: Granville-Phillips Co Boulder Col (vsta)
Current assignee: Granville-Phillips Co Boulder Col (vsta)
Priority date: 1966-07-05
Filing date: 1966-09-07
Publication date: 1973-11-22
Also published as: DE1539127A1; GB1158552A; DE1539127C3; US3407991A; FR1503625A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ionengetterpumpe mit einer im wesentlichen zylindrischen Außenelektrode, mit einer Sublimiervorrichtung zur Abgabe von Gettermaterial und mit einer Mehrzahl von innerhalb der Außenelektrode um deren Längs₇ achse angeordneten Elektrodensystemen aus jeweils einer gitterförmigen Zwischenelektrode sowie einer Vorrichtung zum Einbringen von von der Innenelektrode angezogenen, geladenen Teilchen.

Bei einer bekannten Ionengetterpumpe dieser Art (USA-Patentschrift 3 244 969) ist die Sublimiervorrichtung koaxial bezüglich einem der Elektrodensysteme angeordnet, und die Heizung des Gettermaterials erfolgt mittels Teilchenbeschuß.

Bei einer derartigen Anordnung der Sublimiervorrichtung treffen die sublimierenden Atome des Gettermaterials nicht senkrecht auf alle Flächenbereiche der Außenelektrode auf, sondern ihre Bewegungsrichtung verläuft bezüglich einiger Flächenbereiche schräg zur Ablagerungsfläche. Durch dieses schräge Auftreffen auf gewisse Flächenbereiche entstehen in dem abgelagerten Material sogenannte Schattenbereiche, d.* h. Bereiche, auf denen sich kein Gettermaterial ablagert. In diesen Bereichen wird somit das Herausdiffundieren von Atomen der niedergeschlagenen, gepumpten inerten Gase nicht durch sich ablagerndes Gettermaterial verhindert, so daß sich eine hohe Pumpgeschwindigkeit für die inerten Gase schwer erzielen läßt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Ionengetterpumpe zu schaffen, die eine gleichmäßige Ablagerung des Gettermaterials auf der Außenelektrode ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Ionengetterpumpe der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß sich die Sublimiervorrichtung entlang der Mittelachse der Außenelektrode erstreckt und durch elektrische Leitung beheizbar ist.

Die Sublimiervorrichtung ist somit konzentrisch bezüglich der Außenelektrode angeordnet, auf der das verdampfte Gettermaterial niedergeschlagen wird, so daß sich die Teilchen des Gettermaterials in radialer Richtung bezüglich der Außenelektrode bewegen und somit senkrecht auf die Innenfläche der

ίο Außenelektrode auftreffen, wodurch die vorstehend erwähnte Schattenbildung vermieden und damit die Pumpgeschwindigkeit für inerte Gase erhöht wird. Eine derarige Anordnung der Sublimiervorrichtung ermöglicht jedoch nicht mehr ihre Heizung durch Teilchenbeschuß, so daß sie durch eine elektrische Leitung beheizt wird.

Vorzugsweise sind die Elektrodensysteme gleichmäßig um die Längsachse der Außenelektrode angeordnet, und sie können parallel zur Längsachse der Außenelektrode verlaufen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt vereinfacht im Schnitt und lediglich zur Erläuterung der Funktionsweise eine Ionengetterpumpe mit einem einzigen Elektrodensystem.

F i g. 2 zeigt schematisch im Schnitt eine erfindungsgemäße Ionengetterpumpe.

Die in F i g. 1 lediglich zur Erläuterung der Funktionsweise dargestellte Ionengetterpumpe hat eine Außenelektrode 202', eine gitterförmige Zwischenelektrode 204' und eine auf deren Längsachse liegende Innenelektrode 203'. Die Vorrichtung 215' zwischen der Innenelektrode 203' und der Zwischenelektrode 204' dient zum Einbringen von geladenen

35,TeUChCn, beispielsweise Elektronen. Diese zwischen der Innenelektrode und der gitterförmigen Zwischenelektrode umlaufenden Elektronen dienen zum Ionisieren der aktiven Gase, und die Ionen treten durch die Zwischenelektrode hindurch und gelangen auf die Außenelektrode, wo sie neutralisiert, niedergeschlagen und mit Gettermaterial bedeckt werden.

In einer derartigen Triodeneinrichtung haben die sich im Raum zwischen Innenelektrode und Zwischenelektrode bewegenden Elektronen sehr große Weglängen und bewegen sich, wenn sie mit entsprechender Energie und einem entsprechenden Winkelmoment eingebracht werden, entlang spiralförmiger Bahnen, wie dies beispielsweise auch in der vorstehend genannten USA-Patentschrift 3 244.969 beschrieben ist. Durch diese langen Wegstrecken der Elektronen ergibt sich ein sehr hoher Wirkungsgrad bezüglich der Ionisierung der Gase.

Gegenüber der Anordnung gemäß F i g. 1 weist die erfindungsgemäß ausgebildete und in F i g. 2 dargestellte Ionengetterpumpe vier Elektrodensysteme auf, die innerhalb der Außenelektrode 202 angeordnet sind und jeweils eine gitterförmige Zwischenelektrode 204, 206, 208, 210 sowie eine auf deren Längsachse liegende Innenelektrode 205, 207, 209, 211 haben. Bei dieser Ionengetterpumpe werden üblicherweise die Außenelektrode 202 als Kathode und die Innenelektroden 205, 207, 209, 211 als Anoden betrieben.

In jedem Elektrodensystem ist eine Vorrichtung 215 zum Einbringen von von der Innenelektrode angezogenen, geladenen Teilchen vorgesehen, die Elektronen abgibt, wenn die Innenelektrode als Anode wirkt. Diese abgegebenen Teilchen bewegen sich in

der vorstehend angegebenen Weise entlang spiralförmiger Bahnen innerhalb des jeweiligen Raums zwischen Innenelektrode und Zwischenelektrode.

Entlang der Mittelachse der Außenelektrode 202 erstreckt sich die Sublimiervorrichtung 212 zur Abgabe von Gettermaterial. Sie befindet sich in einem Bereich 200 verhältnismäßig niedrigen Potentials, so daß sich keine Probleme für die Isolierung ergeben, und sie wird in nicht gezeigter Weise durch elektrische Leitung beheizt, um das Gettermaterial zu verdampfen.

Durch diese Lage der Sublimiervorrichtung wird, wie F i g. 2 zeigt, in allen Innenflächenbereichen der

zylindrischen Außenelektrode 202 ein senkrechtes Auftreffen des Gettermaterials sichergestellt, so daß sich auf dieser Innenfläche eine sehr gleichmäßige Ablagerung ergibt.

Durch die gleichmäßige Ablagerung von Gettermaterial werden die von den geladenen Teilchen erzeugten Ionen, die auf der Außenelektrode 202 neutralisiert und abgelagert werden, mit Gettermaterial überdeckt und so eine Pumpwirkung erreicht, ohne daß die Gefahr besteht, daß einige Bereiche der Außenelektrode nicht gleichmäßig mit Gettermaterial bedeckt werden und daher aus ihnen niedergeschlagene Gasatome oder -moleküle wieder herausdiffundieren.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ionengetterpumpe mit einer im wesentlichen zylindrischen Außenelektrode, mit einer Sublimiervorrichtung zur Abgabe von Gettermaterial und mit einer Mehrzahl von innerhalb der Außenelektrode um deren Längsachse angeordneten Elektrodensystemen aus jeweils einer gitterförmigen Zwischenelektrode und einer auf deren Längsachse liegenden Innenelektrode sowie einer Vorrichtung zum Einbringen von von der Innenelektrode angezogenen, geladenen Teilchen, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Sublimiervorrichtung (212) entlang der Mittelachse der Außenelektrode (202) erstreckt und durch elektrische Leitung beheizbar ist.

2. Ionengetterpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodensysteme (204, 205, 215; 206, 207, 215; 208, 209, 215; 210, 211, 215) gleichmäßig verteilt um die Längsachse der Außenelektrode (202) angeordnet sind.

3. Ionengetterpumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodensysteme (204, 205, 215; 206, 207, 215; 208, 209, 215; 210, 211, 215) parallel zur Längsachse der Außenelektrode (202) angeordnet sind.