DE394866C

DE394866C - Mercury vapor pump

Info

Publication number: DE394866C
Application number: DES59895D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Priority date: 1922-05-25
Filing date: 1922-05-25
Publication date: 1924-04-28

Description

Im elektrischen Felde gehen bekanntlich unter gewissen Bedingungen von der Kathode freie Elektronen aus, die sich mit großer Geschwindigkeit zur Anode bewegen. Beim Auftreffen auf Gas- bzw. Dampfmoleküle zertrümmern sie dieselben. Dabei geben die Moleküle neue Elektronen ab, während sie selbst positiv geladen auf die Kathode zufliegen und sich durch Öffnungen in der Kathode als sogenannte Kanalstrahlen weiter fortbewegen.It is well known that under certain conditions go from the cathode in the electric field free electrons that move to the anode at high speed. Upon impact They shatter them on gas or steam molecules. The molecules give off new electrons while they themselves positively charged to the cathode and fly through openings in the cathode as so-called Move the canal beams further.

Es ist bekannt, mit Hilfe dieser Erscheinung Vakuumgefäße weitgehend zu entlüften. Dazu kann eine Anordnung dienen,, wie sie beispielsweise in Abb. ι dargestellt ist.It is known that vacuum vessels can be largely vented with the aid of this phenomenon. An arrangement can be used for this purpose, as is shown, for example, in FIG.

Eine Röhre R, die durch den Anschluß H in Verbindung mit dem Hauptvakuum steht, wird durch V bis zu einem gewissen Grade evakuiert. Durch, das elektrische Feld zwischen der Anode A und der Kathode R trittA tube R, which is in communication with the main vacuum through port H , is evacuated through V to some extent. By, the electric field between the anode A and the cathode R occurs

ao eine Ionisierung der noch vorhandenen Gasmoleküle ein, so daß sie mit positiver Elektrizität geladen durch die Öffnung in der Kathode K abwandern.ao an ionization of the gas molecules still present, so that they migrate through the opening in the cathode K, charged with positive electricity.

Die Erfindung besteht nun in der Vereinigung dieser Vorrichtung mit einer Quecksilberdampfpumpe an sich bekannter Art. Erfindungsgemäß wird die Saugwirkung der Quecksilberdampfpumpe durch die Kanalstrahlenwirkung verstärkt. Zu dem Zweck werden sowohl in den "Weg des Quecksilberdampfes wie in den der abzusaugenden Gase elektrische Felder eingeschaltet, welche die Geschwindigkeit des Dampf- und Gasstromes erhöhen. Die Anordnung nach der Erfindung dient zur Entfernung der letzten Gasreste aus dem Feinvakuum; außerdem können noch die bekannten Pumpen zur Erzeugung des Vorvakuums angeordnet werden.The invention now consists in combining this device with a mercury vapor pump of a type known per se. According to the invention, the suction effect of the mercury vapor pump is caused by the canal radiation effect reinforced. To this end, both in the "way of the mercury vapor." as in the gases to be extracted electric fields are switched on, which the Increase the speed of the steam and gas flow. The arrangement according to the invention serves to remove the last gas residues from the fine vacuum; in addition, the known pumps are arranged to generate the fore-vacuum.

Ein Ausführungsbeispiel der Anordnung nach der Erfindung wird im Prinzip durch Abb. 2 veranschaulicht. In der Quecksilberdampfpumpe C bekannter Form wird zwischen der Kathode K ₃ und der Anode A₁ ein Lichtbogen zur Zündung gebracht. Dies geschieht in bekannter Weise durch Kippen mit Hilfe der Anode A_s. Beim Neigen des Gefäßes C fließt Quecksilber von der Anode A_z zu der KathodeK₃ über; beim Wiederaufrichten reißt die Quecksilberverbindung zwischen den beiden Elektroden wieder ab, und der an der Unterbrechungsstelle auftretende Funke bringt einen Lichtbogen zwischen K₃ und A₁ zur Zündung. Die Anode A₃ dient also zunächst nur zur Erzeugung des zündenden Öffnungsfunkens. Das im Lichtbogen verdampfende Quecksilber strömt durch die als Düse ausgebildete Kathode K₁ und erfährt infolge Ionisierung im elektrischen Felde zwischen A₁ und K₁ eine Erhöhung seiner Geschwindigkeit, indem die positiv geladenen Quecksilbermoleküle durch den Potentialfall vor der Kathode beschleunigt werden. Der austretende Quecksilberdampf saugt die Restgase aus dem Hauptvakuum H an. Zur Steigerung der Wirkung ist erfindungsgemäß auch in den Weg der abziehenden Restgase ein elektrisches Feld eingeschaltet, welches die in der Einleitung geschilderte Kanalstrahlenwirkung erzeugt. Zu diesem Zweck sind in dem die Quecksilberdampfdüse umgebendenAn embodiment of the arrangement according to the invention is illustrated in principle by FIG. In the known form of mercury vapor pump C, an arc is ignited between the cathode K ₃ and the anode A _1. This is done in a known manner by tilting with the aid of the anode A _s . When the vessel C is tilted, mercury flows over from the anode A _z to the cathode K ₃ ; When you straighten up again, the mercury connection between the two electrodes breaks off again, and the spark occurring at the point of interruption ignites an arc between K ₃ and A ₁ . The anode A ₃ thus initially only serves to generate the ignition spark. The mercury evaporating in the arc flows through the cathode K _{1 designed} as a nozzle and experiences an increase in speed due to ionization in the electrical field between A ₁ and K ₁ , as the positively charged mercury molecules are accelerated by the potential drop in front of the cathode. The escaping mercury vapor sucks in the residual gases from the main vacuum H. In order to increase the effect, according to the invention, an electric field is also switched into the path of the residual gases that are withdrawn, which produces the canal radiation effect described in the introduction. For this purpose are in the surrounding the mercury vapor nozzle

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Raum Anoden A₂ angeordnet, denen Kathoden K₂ gegenüberstehen. Diese lassen zwischen sich und der Düsenkathode K₁ einen schmalen Spalt frei, durch den die Restgasc unter der durch den Kanalstrahleneffekt verstärkten Saugwirkung des Quecksilberdampfstrahles abziehen. Sobald die Pumpe in Betrieb ist, können die Elektroden A₁ und K_x ausgeschaltet werden. Der Lichtbogen gehtSpace anodes A ₂ arranged, which cathodes K ₂ face. These leave a narrow gap between them and the nozzle cathode K ₁ , through which the residual gas is drawn off under the suction effect of the mercury vapor jet, which is enhanced by the channel radiation effect. As soon as the pump is in operation, electrodes A ₁ and K _{x can be} switched off. The arc goes

ίο dann zwischen A₃ und K₁ über. Er kehrt sich also beim Ausschalten der Elektroden A₁ und K₃ um. Die Kathoden K₁ und K₂ sind metallisch untereinander verbunden und geerdet. Der Gedanke, Gase unter den Einfluß elekirischer Felder zu stellen, findet hier also eine doppelte Anwendung. Die Saugwirkung der Quecksilberdampfpumpe wird in zweifacher Weise unterstützt, indem erstens durch das Feld zwischen A₃ und K₂ die abzusaugendenίο then between A ₃ and K ₁ over. It is thus reversed when the electrodes A ₁ and K _{3 are switched} off. The cathodes K ₁ and K ₂ are metallically connected to one another and grounded. The idea of placing gases under the influence of electrical fields has a double application here. The suction effect of the mercury vapor pump is supported in two ways: firstly, through the field between A ₃ and K _2, the

ao Restgase beschleunigt werden und zweitens durch das Feld zwischen A₁ und K₁ dem Arbeitsdampf eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit erteiit wird. Die Saugwirkung der Pumpe wird dadurch beträchtlich gesteigert,ao residual gases are accelerated and, secondly, the field between A ₁ and K ₁ gives the working steam an increased flow rate. The suction effect of the pump is thereby increased considerably,

as so daß sie auch gegen ein ungünstiges Yorvakuum arbeitet.as so that they also against an unfavorable yor vacuum is working.

Claims

Patent Claims:

i. Mercury vapor pump for generation very high vacuums, characterized in that their effect is due to the canal radiation effect an electric field is intensified.

2. mercury vapor pump according to claim i, characterized in that the Flow velocity of the mercury vapor jet increased by channel jets will.

3. mercury vapor pump according to spoke ι and 2, characterized in that that the withdrawing residual gases under the The causal radiation effect of an electric field.

4. Mercury vapor pump according to claim ι to 3, characterized in that that the nozzle for the mercury vapor jet is designed as a cathode.

5. mercury vapor pump according to claim ι to 4, characterized in that that the edges of the exit gap are designed as cathodes for the residual gases are.

6. mercury vapor pump according to claim 1 to 5, characterized by two auxiliary electrodes [A ₁ , K _& ) for generating an arc initiating the mercury evaporation.

7. mercury vapor pump according to claim ι to 6, characterized in that after switching off the auxiliary electrodes (^ _1. Ul ₃ ) the arc burns in the opposite direction.

Abb. 2.Fig. 2.

Abb. 1.Fig. 1.