Изобретение относитс к области вакуумной техники, в частности, магниторазр дным насосам высокой производительности (свыше 100 тыс ч литров в секунду), которые особенно полезны дл создани незагр зненного маслами высокого вакуума в камерах дл имитации условий косм %;ского пространства, в ускорител х элементарных частиц, в различных металлургических установках , где необходимо откачивать большие объемы реци1тиента. Известен магниторазр дный вакуумный насос , содержащий размещенный в магнитном поле разр дный пакет, набранный из плоских пара лельных катодов, между которыми установлены чеистые аноды 1. Такой насос обладает невы сокой быстротой действи в области больших и малых давлений ввиду ограничени доступа газа к электродам пакета и перемещени его к более удаленным от проходного отверсти чейкам анодов. Известен также магниторазр дный насос, содержащий корпус с входным патрубком, соленоид в качестве источника магнитного пол , электродную систему, выполненную в виде чередующихс пластинчатых катодов- и чеистых анодовГ Быстрота откачки такого насоса также недостаточно высока. Это объ сн етс тем, что в нем электродна система расположена таким образом , что ее ось симметрии совпадает с осью входного патрубка. При таком расположении катодные пластины своими поверхност ми создают преп тствие поступающе.му через проходное отверстие газу, снижа прозрачность электродной системы. Дл улучшени газопроницаемости между анодами и катодами и увеличени быстроты действи электродна система этого насоса размещена на значигельном рассто нии от боковых стенок Щ1линдрического корпуса, а катодпые пластины вьпюлнены перфорированными ю узлам анодных чеек. Така конструкци при достаточно больших давлени х позвол ет несколько повысить доступ газа § разр дные промежутки, а, следовательно, и быстроту действи . Однако с понижением давлени , когда дчина свободного пробега молекул и атомов газа увеличиваетс . и Оольп инство частиц претерпевает отражение от катодных 37 поверхностей, перфорации катодов станов тс неэффективными в увеличении быстроты действи насоса, а чрезмерное удаление электрод ной системы от корпуса без дополнительной ионизации в области между ними нецелесообразно , так как влечет за собой неоправданное Звеличение удельной материалоемкости и габар тов насоса. Следовательно, в известном насосе не пол ностью используютс возможности электродной системы в ионной откачке , что ограничивает дальнейшее повышение быстроты действи . Цель насто щего изобретени - увеличение быстроты действи в широком диапазоне давле Поставленна цель достигаетс тем, что сол ноид размещен в корпусе Haicoca, а электродна система расположена непосредственно внутри соленоида так, что их обща ось симметрии перпендикул рна оси входного патрубка, при этом блок анодов имеет возможность вращать с вокруг оси симметрии, а соленоид гюд1слга юрез поло штельный полюс источ1шка посто н ного тока к блоку анодов, соединенному с вы соковольтным источником пита1 и . Иа чертеже изображен предлагаемый магниторазр дньн вакуумный насос.. Насос содерлсит корпус 1 с входным патрубком 2, соленоид 3, размр щенный внутри корпуса и выполненный с зазорами между витками, электродную систему, состо щую из чеистых анодов 4 jis нержавеющей стали и пластинчатых катодов 5 из реактивного материала . Электродна система смонтирована на фланце б и расположена внутри соленоида 3, при этом их обща ось симметрии nepneHjjjiKy л рна оси входного патрубка 2. Крепление анодов 4 в блок производитс на стержне 7, а катодов,- на стержн х 8. Катоды 5 и аноды чередуютс в электродной системе, име межд собой равные промежутки. Блок анодов може вращатьс вокруг оси симметрии. Соленоид 3 питаетс от источника посто нного тока 9 и подключен, через его положительный полкзс к блоку анодов, который соединен с вь1соковольтным источником питани 10. Соленоид охлаждаетс водой, жидким азотом и дpyги ш хладагентами. Перед зануском насоса в работу его внутренний объем откаадваетс с помощью форвакуумных средств откачки до давлени J0, мм рт. ст., носле чего через соленоид 3 пропускаетс электрический ток от источника 9, а на блок анодов подаетс высокий положительный потенциал от источника 10. Внутри соленоида создаетс магнитное поле, силовые линии которого пронизывают электродную сис тему в направлении осей чеек анодов.4. Скрещенные электрическое и магнитное поле возбуждают в промежутках между анодами и катодами электродной системь: тлеющий разр д , посредством которого осуществл етс процесс откачки. Электроны, генерируемые разр дом, сталкиваютс с частицами газа н ионизируют их, а образовавшиес при этом ионы уход т на катоды и внедр ютс в них. Эффективность иснользовани электронов раэр да дл ионизации зависит при данном давлении от количества газа, заполн ющего объем анодных чеек и анодно-катодных промежутков в целом. В предлагаемом насосе в газ, проход : от входного патрубка 2 -через зазоры между витками соленоида 3, поступает непосредственно в разр дные промежутки, где он подвергаетс ионизации электронами. Благодар возможности блока анодов вращатьс вокруг оси симметрии все чейки анодов 4 через определенное врем , завис щее от частоты вращени , проход т зону, близрасположенную к входу насоса и, Захватыва газ, транспортируют его в нижнюю, более отдаленную от проходного отверсти часть электродных промежутков . Это позвол ет ускорить процесс откачки так как в чейках с больцшм количеством газа веро тность столкновени электронов с атомами и молекулами и ионизаци последних значительно выше. Поскольку соленоид 3 соединен через положительный нолюс источ1-шка посто нного тока 9 с блоком .анодов, наход щимс под положительным потенциалом, прикладываемым от . высоковольтного источника lO, между соленоидом и катодами 5 возникает электрическое поле, которое ускор ет электроны по направлению к соленоиду. Будучи замагниченными, .электроны в области соленоид-катоды удлин ют свой путь движени и, прежде чем уйти на соленоид , совершают по несколько актов иониза. ций откачиваемого газа. Образовавшиес при этом положительные ионы попадают под разными .углами на торцовую поверхность-катодов 5 и распыл ют их. Распыленный с торцов геттер оседает на соленоиде, а также, пролета между его витками, напыл етс на корпус 1, где осажденна пленка геттера поглощает прилипающие частицы газа. Степень прилипани повышаетс тем, что из-за наличи высокой разности потенциалов между соленоидом и корпусом газ в этой области возбуждаетс и становитс более активным. . , Таким образом, в предлагаемом насосе повышерща быстрота действи обеспечиваетс за счет интенсификации ионообразовани в разр де электродной системы путем увеличени ее прозрачности и транспортировки газа к более отдаленным от входного отверсти разр дным промежуткам , а также за ;счет реализации процессов ионизации и активизации газа, содержащегос за пределами анощ о-катодных промежутков, гго достигаетс взаимным расположением вход ного патрубка, соленоида, электродной системы и схемой электропитани последней. Возможность анодов вращатьс , кроме того позвол ет избежать образовани углублений в катодах, обусловливае1у1ых локализацией на катодах интенсивной ионной бомбардировки и распылени в точках пересечени осей анодных чеек с катодами, поскольку эти центры при вращении непрерывно смещаютс . В результате исключаетс порча катодов при д;штельной работе и тем самым повыщаетс срок службы насоса. Эффект увеличени быстроты действи насоса распростран етс на всю рабочую област давлений, причем относительный коэффициент увеличени в сравнении с известным насосом каждой точке давлени составл ет 1,5Формула изобретени Магниторазр дный вакуумный насос, содерж щий корпус с входнь1М патрубком, соленоид 2.6 в качестве источника Магнитного пол , электродную систему, выполненную в виде чередующихс пластинчатых катодов и чеистых анодов , отличающийс тем, гго, с целью повышени быстроты действи в щироком диапазоне давлений, соленоид размещен в корпусе насоса, а электродна система распо; ложена непосредственно внутри соленоида так, что их обща ось симметрии перпендикул рна оси входного патрубка, при этом блок анодов имеет возможность вращатьс вокруг оси симметрии , а соленоид подключен через положительный полюс источника посто нного тока к блоку анодов, соединенному с высоковольтным источником питани . Источники информации, прин тые во внимащ1е при экспертизе 1.Патент США № 3236442, кл. , 1966. 2,Патент США № 3018944, кл. 417-49, l962 (прототип).The invention relates to the field of vacuum technology, in particular, to high-capacity magnetic discharge pumps (over 100 thousand hours per second), which are especially useful for creating high vacuum that is not contaminated by oils in chambers to simulate space conditions, in accelerators particles, in various metallurgical plants, where it is necessary to pump out large amounts of waste. A magnetic discharge vacuum pump is known that contains a discharge package placed in a magnetic field and assembled from flat parallel cathodes between which cellular anodes 1 are installed. Such a pump has a low speed in the region of high and low pressures due to the restriction of gas access to the package electrodes and moving it to the anode cells farther from the passage opening. Also known is a magnetic discharge pump, comprising a housing with an inlet, a solenoid as a source of a magnetic field, an electrode system made in the form of alternating plate cathodes and cellular anodes. The speed of pumping of such a pump is also not high enough. This is due to the fact that in it the electrode system is located in such a way that its axis of symmetry coincides with the axis of the inlet nozzle. With such an arrangement, the cathode plates with their surfaces create an obstacle to the incoming gas through the passage through passage, reducing the transparency of the electrode system. To improve the gas permeability between the anodes and the cathodes and to increase the speed of action, the electrode system of this pump is located at a significant distance from the side walls of the Thy-cylindrical body, and the cathode plates are punched to the perforated nodes of the anode cells. Such a design at sufficiently high pressures allows a slight increase in the gas access, the discharge intervals, and, consequently, the speed of action. However, with decreasing pressure, when the magnitude of the free path of the molecules and atoms of the gas increases. and the particles undergo a reflection from the cathode 37 surfaces, the perforations of the cathodes become ineffective in increasing the speed of the pump, and the excessive removal of the electrode system from the casing without additional ionization in the region between them is impractical, as it leads to an unjustified increase in the specific material intensity and gabar Commodity pump. Consequently, in the known pump, the possibilities of the electrode system in ion pumping are not fully used, which limits the further increase in the speed of action. The purpose of the present invention is to increase the speed in a wide range of pressure. The goal is achieved by placing the soloids in the Haicoca housing and placing the electrode system directly inside the solenoid so that their common axis of symmetry is perpendicular to the axis of the inlet nozzle. it is possible to rotate from around the axis of symmetry, and the solenoid of the gyne slug to cut the pole pole of the dc source to the anode block connected to a high-voltage power source and. Figure 1 shows the proposed magnetic vacuum pump. The pump contains a housing 1 with an inlet 2, a solenoid 3, discharged inside the housing and made with gaps between the turns, an electrode system consisting of cellular anodes of 4 jis stainless steel and plate cathodes 5 of reactive material. The electrode system is mounted on flange b and is located inside solenoid 3, while their common axis of symmetry nepneHjjjiKy is on the axis of the inlet nozzle 2. The anodes 4 are mounted into the unit on rod 7, and the cathodes on rods 8. Cathodes 5 and anodes alternate in the electrode system, having between themselves equal intervals. The anode block can be rotated around the axis of symmetry. Solenoid 3 is powered by a direct current source 9 and connected, through its positive field, to an anode block, which is connected to a high-voltage power source 10. The solenoid is cooled by water, liquid nitrogen and other coolants. Before the pump starts running, its internal volume is recovered by means of forevacuum pumping means up to a pressure of J0, mm Hg. A current is passed through the solenoid 3 and the electric current from the source 9 is passed, and a high positive potential from the source 10 is applied to the anode block. Inside the solenoid, a magnetic field is created, the lines of force penetrating the electrode system in the direction of the axes of the anodes. The crossed electric and magnetic fields excite between the anodes and the cathodes of the electrode system: a glow discharge, through which the pumping process is carried out. The electrons generated by the discharge collide with gas particles and ionize them, and the resulting ions go to the cathodes and are introduced into them. The efficiency of the use of electrons and ionization for ionization at a given pressure depends on the amount of gas filling the volume of the anode cells and the anodic-cathode gaps in general. In the proposed pump, to the gas, the passage: from the inlet nozzle 2 through the gaps between the turns of the solenoid 3, goes directly into the discharge gaps, where it is subjected to electron ionization. Due to the ability of the anode block to rotate around the axis of symmetry, all the cells of the anodes 4 after a certain time, depending on the frequency of rotation, pass a zone close to the pump inlet and, capturing the gas, transport it to the lower part of the electrode gaps more distant from the through hole. This allows speeding up the pumping process, since in cells with a large amount of gas the probability of electron collisions with atoms and molecules and ionization of the latter is much higher. Since solenoid 3 is connected via a positive zero of the source of a direct current 9, with an anode block at a positive potential applied from. the high-voltage source lO, between the solenoid and the cathodes 5 an electric field arises, which accelerates the electrons towards the solenoid. Being magnetized, the electrons in the solenoid-cathode region lengthen their path of motion and, before leaving the solenoid, perform several acts of ionization. pumped gas. The resulting positive ions fall under different angles onto the end surface of the cathodes 5 and scatter them. The getter sprayed from the ends is deposited on the solenoid, and also, the span between its turns, is sprayed onto the housing 1, where the deposited getter film absorbs adherent gas particles. The degree of sticking is increased by the fact that due to the presence of a high potential difference between the solenoid and the housing, the gas in this area is energized and becomes more active. . Thus, in the proposed pump, the speed of action is ensured due to the intensification of ionization in the discharge of the electrode system by increasing its transparency and transporting gas to the discharge gaps more distant from the inlet, as well as through the implementation of ionization and activation processes of the gas containing outside the anoshok of the cathode gaps, this is achieved by the mutual arrangement of the inlet nozzle, solenoid, electrode system, and the power supply circuit of the latter. The ability of the anodes to rotate, also avoids the formation of cavities in the cathodes, due to the localization on the cathodes of intensive ion bombardment and spraying at the points of intersection of the axes of the anode cells with the cathodes, since these centers are continuously shifted during rotation. As a result, damage to the cathodes is prevented during d operation, thereby increasing the service life of the pump. The effect of increasing the speed of the pump extends over the entire working area of pressure, with the relative increase in comparison with the known pump at each pressure point being 1.5. Formula Magnetic discharge vacuum pump containing a housing with an inlet nozzle, solenoid 2.6 as the source. Magnetic field electrode system, made in the form of alternating plate cathodes and cellular anodes, characterized in that, in order to increase the speed of action in a wide range of pressure, solenoi D is located in the pump casing, and the electrode system is located; placed directly inside the solenoid so that their common axis of symmetry is perpendicular to the axis of the inlet, the anode block can rotate around the axis of symmetry, and the solenoid is connected via a positive pole of the DC source to the anode block connected to the high voltage power source. Sources of information taken into consideration in the examination 1.US Patent No. 3236442, cl. , 1966. 2, US Patent No. 3018944, cl. 417-49, l962 (prototype).
//
ЧH
-f-f