DE3332647A1 - Getter-sorptionspumpe mit waermespeicher fuer hochvakuum- und gasentladungsanlagen - Google Patents
Getter-sorptionspumpe mit waermespeicher fuer hochvakuum- und gasentladungsanlagenInfo
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- DE3332647A1 DE3332647A1 DE19833332647 DE3332647A DE3332647A1 DE 3332647 A1 DE3332647 A1 DE 3332647A1 DE 19833332647 DE19833332647 DE 19833332647 DE 3332647 A DE3332647 A DE 3332647A DE 3332647 A1 DE3332647 A1 DE 3332647A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B37/00—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
- F04B37/02—Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for evacuating by absorption or adsorption
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J7/00—Details not provided for in the preceding groups and common to two or more basic types of discharge tubes or lamps
- H01J7/14—Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
- H01J7/18—Means for absorbing or adsorbing gas, e.g. by gettering
Description
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT '^- Unser Zeichen
Berlin und München VPA 83 P 1 8 6 5 OE
Getter-Sorptionspumpe mit Wärmespeicher für Hochvakuum- und Gasentladungsanlagen
Die Erfindung betrifft eine Getter-Sorptionspumpe für Hochvakuum- und Gasentladungsanlagen mit mindestens einem
Getterkörper aus nichtverdampfendem Gettermaterial und einem zugehörigen Heizelement.
Um eine große Pumpleistung zu erzielen, mußten bisher
eine Vielzahl von Einzelgettern zusammengeschaltet werden, wodurch sich der auf der Heizleistung bezogene
Wirkungsgrad zunehmend verschlechtert, das Problem der Wärmeabführung sich vergrößerte sowie der Platzbedarf
für die Unterbringung der Einzelgetter sich problematisch erhöhte. Um die Pumpleistung über längere Zeit zu stabilisieren
mußte ständig Heizleistung zugeführt werden.
Da die gebräuchlichen Getterstoffe ihre optimale Pumpfähigkeit
für verschiedene Gase nur bei bestimmten Temperatüren entfallen (selektive Pumpeigenschaften), mußte die
Arbeitstemperatur entweder variiert werden oder mit mindestens zwei Heizstromkreisen die einzelnen Getter auf
unterschiedliche Temperaturen gehalten werden.
In der Anwendungspraxis wurden diese notwendigen Maßnahmen in der Regel vernachlässigt, so daß die optimalen
Gettereigenschaften der nichtverdampfenden Getter ungenutzt blieben. Auch die bisher bekannten Getterpumpen, .
die an Stelle vieler Einzelgetter einen größeren Getterkörper besitzen weisen die wesentlichsten genannten Nachteile
auf.
Rb 1 Kth / 09.09.1983
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die spezifische Leistungsfähigkeit von Getterpumpen bei gleichzeitiger
Herabsetzung der. erforderlichen Heizleistung zu erhöhen und mit Hilfe einer Wärmespeicherung langzeitig
zu stabilisieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Getter-Sorptionspumpe
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand zusätzlicher Ansprüche.
Die Pumpgeschwindigkeit eines Getterkörpers erhöht sich mit seiner Oberfläche, d.h. auch mit seinerr Porösität,
die Kapazität hingegen mit seiner Masse. Beide Faktoren zusammen bestimmen die zeitliche Stabilität über die
sorbierte Gasmenge. Ferner wird diese Stabilität von der gasartabhängigen Arbeitstemperatur beeinflußt.
Hochporöse Körper verlieren mit zunehmender Masse an mechanischer Festigkeit. Die in der Erfindung vorgeschlagenen
Gase mit geeigneter Maschenweite erlaubt dennoch die Anwendung extrem hoher Porösität mit großer Masse.
Größte Sicherheit bei beliebiger Porösität bietet die Verwendung eines gasdurchlässigen Sinterrohres aus Keramik
oder anderem geeigneten Materials, z.B. Wolframpulver.
Die Herabsetzung der erforderlichen Heizleistung gegenüber
der Verwendung von vielen Einzelgettern ergibt sich aus der wirtschaftlicheren Ausnutzung der Heizleistung
aus dem Heizelement, z.B. einer Heizspirale (weniger Strahlungsverluste).
Die Wärmespeicherung wird duch die in die Konstruktion integrierte Keramikmasse erzielt. Die Möglichkeiten sind
außerordentlich vielseitig und zweckdienlich optimierbar.
Ein weiterer Vorteil der energiesparenden Wärmespeicherung ist, daß die wärmebedingte gute Pumpwirkung längere
Zeit erhalten bleibt, nachdem die Heizspannung abgeschaltet ist. Eine solche Abschaltung ist z.B. unbedingt
erforderlich in Nuklear-Beschleunigeranlagen, um Störungen
durch Fremdfelder zu vermeiden.
Außerdem wirkt sich die langsame Abkühlung des Getterkörpers dadurch vorteilhaft aus, daß die temperaturbedingten
selektiven optimalen Pumpbereiche sehr langsam durchfahren und damit alle wichtigen gasartbedingten
Sorptionsmaxima erfaßt werden.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen
weiter erläutert. Teile, die nicht unbedingt zum Verständnis der Erfindung beitragen, sind in den Figuren
unbezeichnet oder weggelassen. Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
Es zeigen schematisch teilweise im Schnitt: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Getter-Sorptionspumpe, Fig. 2 eine dublierte Ausführung dieser Pumpe, Fig. 3 eine Variante der Pumpe-nach Fig. 2, Fig. 4 ein Beispiel vertikaler Aufbauweise der Pumpe, Fig. 5 das Schema der Pumpe in horizontaler Bauweise und Fig. 6 die Anwendung als Durchströmungspumpe direkt im Gasstrom.
Es zeigen schematisch teilweise im Schnitt: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Getter-Sorptionspumpe, Fig. 2 eine dublierte Ausführung dieser Pumpe, Fig. 3 eine Variante der Pumpe-nach Fig. 2, Fig. 4 ein Beispiel vertikaler Aufbauweise der Pumpe, Fig. 5 das Schema der Pumpe in horizontaler Bauweise und Fig. 6 die Anwendung als Durchströmungspumpe direkt im Gasstrom.
In Fig. 1 ist das Schema der Grundkonzeption der Getter-Sorptionspumpe
dargestellt. Als Getterkörper 1 sind alle gebräuchlichen nichtverdampfenden Gettermaterialien sowie
deren Mischungen und Legierungen verwendbar. Auf seiner Außenoberfläche ist der Getterkörper 1 von einer Draht-Gaze
2 oder einem porösen, gasdurchlässigen Sinterrohr eingehüllt. Die Draht-Gaze 2 besteht beispielsweise aus
Molybdän, Wolfram, Eisen oder V2A-Stahl. Das Sinterrohr 3 besteht aus Keramik oder einem anderen geeigneten Material,
z.B. Wolframpulver. Mit seiner Innenoberfläche grenzt der Getterkörper 1 an ein wärmespeicherndes Isolierrohr
4, das außerdem als Träger für das Heizelement · 5 dient.
In Fig. 2 ist die dublierte Ausführung der Getter-Sorptionspumpe dargestellt.Damit kann bei gleichem Raumbedarf
die aktive Pumpfläche der Getterkörper 1 vergrößert werden. Außerdem besteht die Möglichkeit mit zwei verschiedenen
Arbeitstemperaturen der Heizelemente 5 zu arbeiten. Die äußere Heizwendel 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel
in einem Isoliermasse 6 eingebettet.
Fig. 3 zeigt eine Variante von dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2. Hier werden mit einem Heizelement 5 beide
Getterkörper 1, die nach Bedarf mit unterschiedlichen Gettermaterialien. versehen sind, aufgeheizt.
In Fig. 4 ist ein Ausführungsbeispiel der Getter-Sorptionspumpe
in vertikaler Aufbauweise dargestellt. Die Pumpe kann auf jeden, beliebigen Vakuumflansch mit
geeigneten Heizeranschlüssen (Stromdurchführungen) 7 aufgebaut werden. Damit kann sie auch als Eintauchoder
Appendixpumpe Verwendung finden.
Fig. 5 zeigt die mit dem Bezugszeichen 10 versehene Getter-Sorptionspumpe rein schematisch in horizontaler
Bauweise, z.B. mit Steckkontakten 8. Mit dem Bezugszeichen 7 sind wiederum die Heizeranschlüsse bezeichnet.
G " VPA 83 P 1 6 6 5 DE
Fig. 6 zeigt die Anwendung der mit dem Bezugszeichen 10
versehenen Getter-Sorptionspumpe als Durchströmungspumpe direkt im Gasstrom. Sie kann in ein Flanschrohr 9
(Normteil) eingebaut werden und als geschlossene und austauschbare Pumpeinheit in Vakuum- bzw. Gasentladungsanlagen (z.B. zur Edelgasreinigung) eingebaut werden.
-e
6 Figuren
6 Figuren
- Leerseite -
Claims (4)
- -6— VPAD + + .. h 83 P 1 6 6 5 DEPatentansprücheGetter-Sorptionspumpe für Hochvakuum- und Gasentladungsanlagen mit mindestens einem Getterkörper aus nichtverdampfendem Gettermaterial und einem zugehörigen Heizelement, dadurch gekennzeichnet, daß der Getterkörper (1) auf seiner Außenoberfläche von einer Draht-Gaze (2) oder einem porösen, gasdurchlässigen Sinterrohr (3) eingehüllt ist, und mit seiner Innenoberfläche an mindestens ein wärmespeicherndes Isolierrohr (4) angrenzt, das außerdem als Träger für das Heizelement (5) dient.
- 2. Getter-Sorptionspumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das gasdurchlässige Sinterrohr (3) aus Keramik oder Wolframpulver besteht.
- 3. Getter-Sorptionspumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Heizelement (5) eine Heizspirale dient.
- 4. Getter-Sorptionspumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Getterkörper (1) aus Zirkon, Titan, Thorium, Tantal,Platin, Niob, Cer, Palladium sowie deren Mischungen oder Legierungen besteht.
Priority Applications (2)
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DE19833332647 DE3332647A1 (de) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | Getter-sorptionspumpe mit waermespeicher fuer hochvakuum- und gasentladungsanlagen |
EP84109515A EP0146685A3 (de) | 1983-09-09 | 1984-08-09 | Getter-Sorptionspumpe mit Wärmespeicher für Hochvakuum- und Gasentladungsanlagen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19833332647 DE3332647A1 (de) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | Getter-sorptionspumpe mit waermespeicher fuer hochvakuum- und gasentladungsanlagen |
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DE3332647A1 true DE3332647A1 (de) | 1985-03-28 |
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ID=6208693
Family Applications (1)
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DE19833332647 Withdrawn DE3332647A1 (de) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | Getter-sorptionspumpe mit waermespeicher fuer hochvakuum- und gasentladungsanlagen |
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Country | Link |
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DE (1) | DE3332647A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5401298A (en) * | 1993-09-17 | 1995-03-28 | Leybold Inficon, Inc. | Sorption pump |
US5426300A (en) * | 1993-09-17 | 1995-06-20 | Leybold Inficon, Inc. | Portable GCMS system using getter pump |
CN112169528A (zh) * | 2020-09-24 | 2021-01-05 | 有研工程技术研究院有限公司 | 一种内加热式吸气剂片及其制备方法 |
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-
1983
- 1983-09-09 DE DE19833332647 patent/DE3332647A1/de not_active Withdrawn
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1984
- 1984-08-09 EP EP84109515A patent/EP0146685A3/de not_active Withdrawn
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CN112169528A (zh) * | 2020-09-24 | 2021-01-05 | 有研工程技术研究院有限公司 | 一种内加热式吸气剂片及其制备方法 |
CN112169528B (zh) * | 2020-09-24 | 2022-07-12 | 有研工程技术研究院有限公司 | 一种内加热式吸气剂片及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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EP0146685A3 (de) | 1986-10-01 |
EP0146685A2 (de) | 1985-07-03 |
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