RU43685U1 - Система для откачки и наполнения газоразрядных ламп газом и узел данной системы - Google Patents

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к вакуумной техники, а именно к системе, состоящей из связанные между собой узлов, которые составляют оборудование для производства газосветных ламп с холодным катодом (манифольд) посредством процесса электронного бомбардинга. В сферу применения данного оборудования не входят системы разогрева ламп и электродов посредством печей и/или магнитной индукции. Система содержит устройство для подачи инертного газа, насос для создания предварительного вакуума и насос для создания глубокого вакуума, соединенные между собой посредством трубок и клапанов, причем первый из клапанов расположен между входом к лампам и входом насоса для создания предварительного вакуума, второй - между входом к лампам и входом насоса для создания глубокого вакуума, а третий между выходом насоса для создания глубокого вакуума и входом насоса для создания предварительного вакуума, а четвертый клапан служит для обеспечения впуска атмосферного воздуха в систему. Новым в системе является то, что она содержит дополнительный клапан, расположенный между первым и вторым клапанами и разделяющий с одной стороны вход к лампам и вход насоса для создания предварительного клапана от всей остальной системы с другой стороны. Первый и третий клапаны соединены в единую деталь, выполненную с возможностью отделения от трех остальных клапанов, которые в свою очередь также соединены в единую деталь. Система позволяет увеличить эффективность ее работы.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к вакуумной техники, а именно к системе, состоящей из связанные между собой узлов, которые составляют оборудование для производства газосветных ламп с холодным катодом (манифольд) посредством процесса электронного бомбардинга. В сферу применения данного оборудования не входят системы разогрева ламп и электродов посредством печей и/или магнитной индукции.

Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели является система для откачки и наполнения ламп газом известная из патента US 6503118, МПК 7 H 01J 9/38, публикация 07.01.2003.

Известная система включает устройство для подачи инертного газа, насос для создания предварительного вакуума и насос для создания глубокого вакуума, соединенные между собой посредством трубок и клапанов, причем первый из клапанов расположен между входом к лампам и входом насоса для создания предварительного вакуума, второй - между входом к лампам и входом насоса для создания глубокого вакуума, а третий между выходом насоса для создания глубокого вакуума и входом насоса для создания предварительного вакуума, а четвертый клапан служит для обеспечения впуска атмосферного воздуха в систему.

Однако известная система имеет ряд недостатков, приводящих к достаточно невысокой эффективности ее работы.

Технической задачей полезной модели является повышение эффективности работы системы.

Поставленная задача решается тем, что в систему для откачки и наполнения ламп газом, содержащую устройство для подачи инертного газа, насос для создания предварительного вакуума и насос для создания

глубокого вакуума, соединенные между собой посредством трубок и клапанов, причем первый из клапанов расположен между входом к лампам и входом насоса для создания предварительного вакуума, второй - между входом к лампам и входом насоса для создания глубокого вакуума, а третий между выходом насоса для создания глубокого вакуума и входом насоса для создания предварительного вакуума, а четвертый клапан служит для обеспечения впуска атмосферного воздуха в систему, дополнительно введен клапан, расположенный между первым и вторым клапанами и разделяющий с одной стороны вход к лампам и вход насоса для создания предварительного клапана от всей остальной системы с другой стороны.

Введение в систему дополнительного клапана позволяет постоянно поддерживать под вакуумом большую часть манифольда, что позволяет избежать абсорбции воздуха, содержащего загрязнения, на внутренних поверхностях манифольда, тем самым повышая скорость откачки, а так же избежать риска причинения вреда измерительным приборам, потому что головкой измерительного прибора, например Пирани, является раскаленная металлическая спираль, которая окисляется под действием атмосферного воздуха, что приводит к искажению данных.

Предпочтительно если упомянутые первый и третий клапаны соединены в единую деталь, выполненную с возможностью отделения от трех остальных клапанов, которые в свою очередь также соединены в единую деталь.

Элементы могут быть расположены и зафиксированы на единой плоской платформе, в которой выполнены отверстия для прохода элементов системы, которые зафиксированы на этой платформе и соединены между собой посредством фланцев, прижатых друг к другу и прижатых к платформе через уплотнительные кольцевые прокладки хомутами.

Насос для создания глубокого вакуума может быть диффузионного, молекулярного или иного типа, позволяющего достичь нижнего показателя финального давления 1/10000 Торр.

Диффузионный насос может содержать систему автоматического нагрева и регулирования температуры масла диффузионного насоса, которая состоит из резисторной спирали, нагрев которой контролируется электронным устройством, получающим данные о текущей температуры масла.

Система может содержать вакуумный резервуар, расположенный между выходом насоса для создания высокого вакуума и третьим клапаном.

Устройство для подачи инертного газа может состоять из одного или нескольких металлических баллонов, наполненных газом или смесью газов, выбранных из группы: неон, аргон, гелий, криптон и ксенон.

Другим объектом изобретения является узел системы для откачки и наполнения ламп газом, состоящий из двух клапанов, соединенных посредством стеклянных трубок в единую деталь, первый из клапанов расположен в трубке, один из свободных концов которой выполнен с возможностью присоединения к насосу для создания предварительного вакуума, а второй конец идет к основной части системы, посредством соединения в виде трубки, соединяющей с секцией системы, идущей к лампам, второй из клапанов расположен в трубке, один из свободных концов которой выполнен с возможностью присоединения к вакуумному резервуару, и затем, через насос для создания глубокого вакуума - к основной части системы, а второй свободный конец трубки идет к трубке, соединяющей первый клапан и насос для создания предварительного клапана.

Диффузионный насос, вакуумный резервуар и трубки предпочтительно выполнены из стекла.

Сущность изобретения поясняется фиг.1 и фиг.2

На фиг.1 показана схема предлагаемой системы

На фиг.2 показан узел системы в виде единой детали.

Система для откачки и наполнения ламп газом содержит устройство для подачи инертного газа 1, насос для создания предварительного вакуума, например, двухступенчатый ротационный насос 2 и насос для создания

глубокого вакуума, например, диффузионный насос 3, соединенные между собой посредством стеклянных трубок 4, внутри которых размещены клапаны. Первый из клапанов - В расположен между входом к лампам и входом насоса для создания предварительного вакуума 2, второй Н - между входом к лампам и входом насоса для создания глубокого вакуума 3, третий F - между выходом насоса для создания глубокого вакуума 3 и входом насоса для создания предварительного вакуума 2, а четвертый клапан - А служит для обеспечения впуска атмосферного воздуха в систему. В систему введен дополнительный клапан S, расположенный между клапанами В и Н и разделяющий с одной стороны вход к лампам и вход насоса для создания предварительного вакуума 2 от всей остальной системы с другой стороны.

Между диффузионным насосом и клапаном F расположен вакуумный резервуар 5, функция которого состоит в том, чтобы постоянно обеспечивать диффузионный насос достаточным вакуумом, примерно 10 тысячных Торр для того чтобы он начинал работать с большей скоростью и функционировал даже тогда, когда клапан F закрыт, т.е. во время бомбардинга ламп.

Под позицией б показан манометр редких газов, а под позицией 7 вакуумметр.

Клапаны Вир (см. фиг.2) соединены посредством стеклянной трубки в единую деталь, выполненную с возможностью отделения от трех остальных клапанов.

Клапан В расположен внутри стеклянной трубки 8, один из свободных концов 9 которой выполнен с возможностью соединения с ротационным насосом, а второй конец идет к основной части системы, посредством соединения в виде трубки 10, соединяющей с секцией системы, идущей к лампам. Клапан F размещен в другой стеклянной трубке 11, один из свободных концов 12, которой выполнен с возможностью присоединения к вакуумному резервуару, и затем, через насос для создания глубокого вакуума - к основной части системы, а второй свободный конец 13 трубки идет к трубке 8, соединяющей клапан В и ротационный насос.

Позициями 14 и 15 показаны концы трубок, в которые вставляют клапаны Вир соответственно.

Система работает следующим образом.

При присоединении ламп, клапан S закрыт вместе со всеми другим клапанами, кроме клапана А, затем закрывают клапан А и открывают клапан В.

Первая фаза - бомбардинг, во время которого всасывание происходит через обходной клапан bypass, обозначенный буквой В, напрямую от ротационного насоса 2, таким образом, что прохождение воздуха и загрязнений не касается диффузионного насоса 3. Т.о. диффузионный насос 3 не загрязняется этими загрязнениями и кислородом. После того как лампы будут откачаны примерно до 1 мбар (изменение звука ротационного насоса сообщит оператору, что в трубках уже достаточно вакуума), открывают клапан S, в результате чего вакуумметр будет показывать давление в течение процесса бомбардинга и последующей откачки до более высокого вакуума. Система обеспечивает точный контроль давления воздуха и других газов и испарений в лампе на уровне 1-10 мбар, в то время как через саму лампу проходит электрический разряд. Данный электрический разряд дает необходимое тепло для дегазации и очистки поверхности трубки и люминофорного покрытия, если таковое имеется. Все имеющиеся загрязнения испаряются, всасываются в насосную систему и уничтожаются. Тот же электрический разряд и последующий бомбардинг электродов ионами предполагает дегазацию этих электродов, и, если на электроды предварительно было нанесено напыление активации, бомбардинг ионами поставляет энергию для достаточной химической реакции. Карбонаты, входящие в состав материала для активации, превращаются в оксиды. Покрытие этими оксидами внутренней поверхности электродов приводит к сокращению вольтажа, необходимого для первоначального зажигания, и к функционированию разряда без перебоев.

После охлаждения лампы и открытия клапанов И и F наступает фаза конечного (глубокого) вакуума, создание которого в системе обеспечивается за счет действия диффузионного насоса 3 и вакуумного резервуара, имеющего большой объем.

После завершения фазы глубокого вакуума лампы отделяются от системы при помощи распайки и закрытия соответствующей горелкой стеклянного штенгеля, присоединяющего трубки к системе.

Claims (10)

1. Система для откачки и наполнения ламп газом, содержащая устройство для подачи инертного газа, насос для создания предварительного вакуума и насос для создания глубокого вакуума, соединенные между собой посредством трубок и клапанов, причем первый из клапанов расположен между входом к лампам и входом насоса для создания предварительного вакуума, второй - между входом к лампам и входом насоса для создания глубокого вакуума, третий между выходом насоса для создания глубокого вакуума и входом насоса для создания предварительного вакуума, а четвертый клапан служит для обеспечения впуска атмосферного воздуха в систему, отличающаяся тем, что она содержит дополнительный клапан, расположенный между первым и вторым клапанами и разделяющий с одной стороны вход к лампам и вход насоса для создания предварительного клапана от всей остальной системы с другой стороны.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые первый и третий клапаны соединены в единую деталь, выполненную с возможностью отделения от трех остальных клапанов, которые в свою очередь также соединены в единую деталь.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что трубки соединены между собой через фланцы, между которыми зажата прокладка в виде резинового кольца, причем трубки одновременно зафиксированы на единой плоской платформе, имеющей сквозные отверстия, в которых расположены упомянутые фланцы, посредством хомутов, закрепленных на платформе и прижимающих фланцы друг к другу с их наружной стороны.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что насос для создания глубокого вакуума является диффузионного, молекулярного или иного типа, позволяющего достичь нижнего показателя финального давления 1/10000 Торр.

5. Система по п.4, отличающаяся тем, что диффузионный насос содержит систему автоматического нагрева и регулирования температуры масла диффузионного насоса.

6. Система по п.5, отличающаяся тем, что система автоматического нагрева и регулирования температуры масла состоит из резисторной спирали, нагрев которой контролируется электронным устройством, получающим данные о текущей температуре масла.

7. Система по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что она содержит вакуумный резервуар, расположенный между выходом насоса для создания высокого вакуума и третьим клапаном.

8. Система по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что устройство для подачи инертного газа состоит из одного или нескольких металлических баллонов, наполненных газом или смесью газов, выбранных из группы: неон, аргон, гелий, криптон и ксенон.

9. Система по любому из пп.4-6, отличающаяся тем, что диффузионный насос, вакуумный резервуар, и трубки выполнены из стекла или из другого материала, предназначенного для работы при низком давлении.

10. Узел системы для откачки и наполнения ламп газом, состоящий из двух клапанов, соединенных посредством стеклянных трубок в единую деталь, первый из клапанов расположен в трубке, один из свободных концов которой выполнен с возможностью присоединения к насосу для создания предварительного вакуума, а второй конец идет к основной части системы, посредством соединения в виде трубки, соединяющей с секцией системы, идущей к лампам, второй из клапанов расположен в трубке, один из свободных концов которой выполнен с возможностью присоединения к вакуумному резервуару, и затем, через насос для создания глубокого вакуума - к основной части системы, а второй свободный конец трубки идет к трубке, соединяющей первый клапан и насос для создания предварительного клапана.