PL64672B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 15.111.1972 64672 KI. 27 d, 5/02 MKP H 01 j, 1/30 1ISLIOTEKA Twórca wynalazku: Wenancjusz Czaryoki Wlasciciel patentu: Przemyslowy Instytut Elektroniki, Warszawa (Polska) Pompa jonowo-sorpcyjna z zimna katoda Przedmiotem wynalazku jest pompa jonowo- -sorpcyjna z zimna katoda, umozliwiajaca odpom- powanie gazów w urzadzeniach prózniowych, dzia¬ lajaca w powszechnie znanym ukladzie Penninga.Znane pompy jonowo-sorpcyjne typu Penninga skladaja sie z dwóch równoleglych odsunietych od siebie plytek katody wykonanych z materialu po¬ chlaniajacego, tak zwanego sorbentu, na przyklad z tytanu i anody zbudowanej z jednej lub z wielu otwartych na koncach komórek, umieszczonej w pewnym odstepie miedzy plytkami katody, przy czym na zewnatrz obudowy, w której znajduja sie plytki katody i anoda, umieszczone sa bieguny po¬ la magnetycznego przebiegajacego miedzy plytka¬ mi katody i wzdluz komórek anody.Podczas pracy pompy obudowa zostaje szczelnie dolaczona do przestrzeni opróznianej. Anoda jest spolaryzowana dodatnio w stosunku do plytek ka¬ tody, wskutek czego miedzy anoda i katoda wyste¬ puja wyladowania elektryczne, które powoduja zjonizowanie gazów wewnatrz obudowy, przy czym rozpedzone jony gazów podazaja w kierunku ply¬ tek katody i powoduja rozpylenie- materialu tych plytek.Gazy aktywne sa chemicznie wiazane przez roz¬ pylony material katody, natomiast pochlanianie gazów szlachetnych w pompach jonowo-sorpcyj- nych polega na wnikaniu szybko poruszajacych sie jonów tych gazów w material sorbentu.Ilosc gazu pochlonietego w tym procesie zalezy glównie od glebokosci wnikania jonów w material pochlaniajacy, z którego wykonana jest katoda pompy oraz od dyfuzji termicznej atomów gazu 5 w materiale sorbentu jak tez od desorpcji termicz¬ nej i desorpcji spowodowanej bombardowaniem jonowym.W przypadku pochloniecia przez katode pompy jonowo-sorpcyjnej granicznej dla niej ilosci gazu io szlachetnego, nastepuje spontaniczna desorpcja uprzednio pochlonietego gazu wywolana bombar¬ dowaniem jonowym.Zjawisko to nazywane niestabilnoscia pompowa¬ nia gazów szlachetnych stanowi zasadnicza niedo- 15 godnosc pomp jonowo-sorpcyjnych. Poza tym wskutek wystepowania na powierzchni katody miejsc, w których nie dochodzi do granicznego na¬ sycenia, w pompie jonowo-sorpcyjnej zachodzi pro¬ ces ciaglej sorpcji atomów gazu szlachetnego. Miej- 20 sca te leza na katodzie bezposrednio pod obrze¬ zem anody, przy czym szybkosc napylania mate¬ rialu sorpcyjnego w tych miejscach jest dostatecz¬ nie duza w stosunku do gestosci pradu jonowego bombardujacego te miejsca. 25 W znanych rozwiazaniach pomp o duzej wydaj¬ nosci pompowania gazów szlachetnych zwieksze¬ nie tego zjawiska uzyskuje sie przez zastosowanie dodatkowej elektrody, co prowadzi do budowTy pompy triodowej lub przez uzycie katod w postaci 30 krazków o srednicy równej srednicy anody wyko- 6467264672 nanych z róznych 'materialów sorpcyjnych albo przez uzycie katod profilowanych.Najlepsze wyniki uzyskuje sie w przypadku pomp triodowych, jednakze ujemna ich strona jest zlozona budowa w porównaniu z pompami diodo- 5 wymi. Wydajnosc pomp z katodami profilowa¬ nymi jest nieznacznie wieksza niz pomp z kato¬ dami nieprofilowanymi.Celem wynalazku jest konstrukcja pompy dio¬ dowej jonowo-sorpcyjnej z zimna katoda, o wiek- 10 szej wydajnosci pompowania gazów szlachetnych niz uzyskiwana za pomoca pomp diodowych o zna¬ nej konstrukcji oraz o zmniejszonym efekcie nie¬ stabilnosci pompowania.Cel ten osiagnieto przez opracowanie pompy jo- 15 nowo-sorpcyjnej z zimna katoda, pracujacej w ukladzie Penninga, która w próznioszczelnej obu¬ dowie zawiera cylindryczna anode o przekroju poprzecznym kolowym lub w ksztalcie dowolnego wielokata, skladajacego sie z jednego cylindra lub 20 z wielu cylindrów stykajacych sie ze soba tworza¬ cymi oraz katody w postaci dwóch metalowych plytek umocowanych przy obydwóch koncach anodywplasz- czyznach prostopadlych do osi anody w ten sposób, ze miedzy kazda plytka katody i anoda istnieje 25 szczelina, przy czym wymiary kazdej z plytek ka¬ tody .sa wieksze lub równe rzutowi anody prosto¬ padlemu do osi, a ponadto przynajmniej w jednej plytce katody, w osi cylindra anody, jest umiesz¬ czony trzpien wykonany z metalu, którego wspól¬ czynnik rozpylania jonowego rózni sie od tego wspólczynnika metalu, z którego wykonane sa plytki katody, a ponadto trzpien ten jest wstawio¬ ny w plytke katody w ten sposób, ze nie wystaje ponad powierzchnie plytki, lub wystaje w kierun- 35 ku anody w ksztalcie dowolnej bryly geometrycz¬ nej na przyklad walca, stozka, pólkuli lub innej.Jedna z czesci dwuczesciowej katody dostarcza materialu sorpcyjnego dla gazów aktywnych znaj¬ dujacych sie w pompowanym ukladzie próznio¬ wym, a druga czesc katody wykonana z materialu o wiekszym wspólczynniku rozpylania jonowego spelnia role elementu zwiekszajacego sorpcje ga¬ zów szlachetnych.Do budowy dwuczesciowej katody mozna stoso- 45 wac takie zestawienie metali jak na przyklad ty¬ tan i srebro lub tytan i miedz lub inne.Budowe pompy wedlug wynalazku wyjasniono za pomoca zalaczonego rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pojedynczy zestaw elektrod pompy o 50 40 dwuczesciowej katodzie, fig. 2 — ten sam zestaw elektrod z trzpieniem wystajacym w ksztalcie wal¬ ca, fig. 3 — trzpien w ksztalcie stozka, a fig. 4 — trzpien w ksztalcie pólkuli.Do dwóch przeciwleglych scianek próznioszczel¬ nej obudowy 1 przylegaja bezposrednio dwie plytki 2 13 katody, miedzy którymi jest umieszczona anoda 4 zaopatrzona w przepust 5 umocowany w obudowie 1. W przepuscie 5 jest umieszczony prze¬ wód 6 umozliwiajacy dolaczenie dodatniego bie¬ guna napiecia zasilajacego do anody, którego ujem¬ ny biegun dolaczony jest do obudowy 1.Trzpien 8 i 9 osadzony w srodku plytek 2 i 3 wykonany jest z metalu o wspólczynniku rozpyla¬ nia jonowego innym niz wspólczynnik rozpylania metalu plytek 2 i 3 i nie wystaje ponad powierz¬ chnie plytki. Trzpienie 10 i 11 wykonane w ksztal¬ cie walca umozliwiaja uzyskanie wiekszego stru¬ mienia sorbentu niz w przypadku trzpieni 8 i 9.Moga one byc wykonane w ksztalcie dowolnej bry¬ ly geometrycznej.Trzpienie 12 i 13, którym nadano ksztalt stozka lub pólkuli umozliwiaja kierowanie strumienia sor¬ bentu, co w niektórych przypadkach umozliwia uzyskanie wiekszej wydajnosci pompowania. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Pompa jonowo-sorpcyjna z zimna katoda, pra¬ cujaca w ukladzie Penninga, znamienna tym, ze w próznioszczelnej obudowie zawiera cylindryczna anode o przekroju poprzecznym kolowym lub w ksztalcie dowolnego wielokata, skladajaca sie z jednego cylindra lub z wielu cylindrów stykaja¬ cych sie ze soba tworzacymi oraz katody w postaci dwóch metalowych plytek umieszczonych przy oby¬ dwóch koncach anody w plaszczyznach prostopa¬ dlych do osi anody w ten sposób, ze miedzy kazda plytka katody i anody istnieje szczelina, przy czym wymiary kazdej z plytek katody sa wieksze lub równe rzutowi anody prostopadlemu do osi, a po¬ nadto przynajmniej w jednej plytce katody w osi cylindra anody jest umieszczony trzpien, wykona¬ ny z metalu, którego wspólczynnik rozpylania jo¬ nowego rózni sie od tego wspólczynnika metalu, z którego wykonane sa plytki katody, zas trzpien ten jest wstawiony w plytke katody w ten sposób, ze nie wystaje ponad powierzchnie plytki lub wy¬ staje w kierunku anody w ksztalcie dowolnej bryly geometrycznej na przyklad walca, stozka, pólkuli lub innej bryly.KI. 27 d, 5/02 64672 MKP H 01 j, 1/30 w- \ v//m/B/////////A / 3 / 11KI. 27 d, 5/02 64672 MKP H 01 j, 1/30 / fig-4- PZG w Pab., zam. 2015-71, nak?. 195 egz. Cena zl 10,— PL PL