SU140123A1 - Сорбционно-конденсационно-ионный сверхвысоковакуумный насос - Google Patents

Description

Дл  получени  низких давлений в услови х натекани  в установки значительных количеств водорода примен ютс  сорбционно-ионные насосы г напыл емыми на неохлаждаемые или охлаждаемые водой стенки пленками геттеров.

Однако известные сорбционно-ионные насосы имеют р д недостатков , устранение которых существенно расширило бы возможности их применени .

Так, например, во многих случа х желательно повысить предельный вакуум и увеличить скорость откачки насоса по водороду на еди.ницу поверхности пленки геттера, а также предотвратить возможность образовани  метана и других углеводородов, происход щего в обычных сорбционно-ионных насосах. Кроме того, желательно такие услови  работы насоса, чтобы слой геттера откачивал с больщой скоростью метан, аргон и некоторые другие газы.

Дл  улучщени  характеристик описываемых сорбционно-ионных насосов предложено напыл ть слой геттера (титан, цирконий или торий ) на поверхность, охлаждаемую до низких температур. Дл  распылени  геттера используетс  один из известных испарителей, например испаритель типа манометра Альперта с коллектором в виде молибденового или вольфрамового стержн , на который надета спираль из титановой или циркониевой проволоки или спеченный штабик из порошкообразного тори . При электронной бомбардировке можно напылить на поверхность в 500 см дес тки монослоев титана в течение нескольких минут. Напыленный слой геттера охлаждаетс  до температуры -196° с помощью конденсатора, питаемого жидким азотом, на внутренней поверхности которого он находитс . Дл  предотвращени  вылета геттера из зоны конденсатора и попадани  его на неохлаждаемые

№ 140123- 2 поверхности используютс  специальные устройства, например щитки, охлаждаемые жидким азотом. Попадание геттера на теплые стенки насоса может привести к образованию метана, что недопустимо .

Пор док работы с описываемым насосом следующий.

Пе бывший в употреблении сорбционно-конденсационно-ионный насос промываетс  чистым растворителем (авиационный бензин Б-70, четыреххлористый углерод ч. д. а.), откачиваетс  парортутным насосом до давлени  2 : 10 мм рт. ст. и обезгаживаетс  нагреванием при температуре 400° до установлени  в объеме при этой температуре давлени  не выще 1 ; рт. ст. (объем 2-3 л, скорость откачки парортутного насоса 10 л1сек).

После охлаждени  до комнатной температуры насос вскрываетс  и в испаритель вводитс  геттер. Затем насос откачиваетс  до давлени  2: 10 мм рт. ст. и повторно обезгаживаетс -при 400° до установлени  давлени  при этой температуре не выше 1 : 10 мм рт. ст. После этого насос вновь охлаждаетс  до комнатной температуры, в конденсатор подаетс  вода и включаетс  испаритель геттера. Предельный вакуум насоса (суммарное давление газов) при работе на титане, цирконии и тории составл ет рт. ст. при комнатной температуре .

После достижени  предельного вакуума перед началом откачки водорода вода из конденсатора удал етс  продувкой его воздухом и в конденсатор подаетс  жидкий азот.

Экспериментальное исследование описываемого насоса показало, что при охлаждении пленок титана до -90° и ниже удаетс  получать равновесные давлени  водорода даже при содержании водорода 300 см на 1 3 титана. Глубокое охлаждение до температур около -196° позвол ет значительно увеличить скорость откачки водорода, исключить образование заметных количеств метана (а также других углеводородов) и обеспечить возможность их адсорбционной откачки.

Предмет изобретени 

Сорбционно-конденсационно-ионный сверхвысоковакуумный насос С титановым, циркониевым или ториевым геттером, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  скорости откачки, повышени  предельного его вакуума, а также предотвращени  образовани  в нем метана и других углеводородов, весь испар емый геттер осаждаетс  на поверхность , охлаждаемую жидким азотом.