Криогенные насосы

Криоконденсационная откачка возможна при условии, что давле­ние откачиваемого пара в вакуумной системе выше давления его насы­щенных паров в насосе. Предельное давление криоконденсационной от­качки зависит от температуры поверхности, на которой происходит конденсация откачиваемого газа, и достигает 10^-9 Па.

Криоадсорбционная откачка осуществляется адсорбцией газов на охлаждаемых адсорбентах. Для откачки применяются адсорбенты с большой площадью внутренней поверхности - активные угли, цеолиты, силикагели.

Криоадсорбционные насосы погружного типа используются для ра­боты в низком вакууме а заливного - для работы в высоком вакууме, рис. 2.31.

Разница в конструкции состоит в том, что сосуд Дьюара 4 для размещения криоагента 5 в насосах погружного типа выполняют сьемным, а в насосах заливного типа вакуум, создаваемый самим насосом, используется для теплоизоляции. Нагреватель 3 служит для регенерации адсорбента после его насыщения откачиваемым газом. Адсорбент 1 для предотвращения загрязнения и улучшения условий охлаждения помещается внутри по­ристого металлического фильтра 2.

рис. 2.31.

В полость 2 криоконденсационного насоса, рис. 2.32., заливается низкотем­пературный криоагент (жидкий гелий или водород), в полость 3 - высокотемпературный криоагент (жидкий азот). Экраны 1 защищают поверхность сосуда с низкотемпературным криоагентом от излучения стенок насоса, не препятствуя проникновению откачиваемого газа к охлаждаемой поверхности.

Температура кипения при атмосферном давлении гелия - 4,2 К, водорода - 20,4 К, азота - 77 К.

Рис. 2.32.

Ионно-сорбционные насосы

При ионно-сорбционной откачке используют два способа поглоще­ния газа: внедрение ионов в объем твердого тела под действием электрического поля и химическое взаимодействие откачиваемых газов с тонкими пленками активных металлов.

Насос с независимым распылением активного металла состоит из корпуса 6, рис. 2.33. Электроны, вылетающие из термокатода 1, направляются на распылитель 4 и анодную сетку 2, к которым приложено высокое напряжение. Электронная бомбардировка распылителя греет его до температуры испарения находящегося в нем активного металла. При этом электро­ны, направляющиеся к анодной сетке, совершают до попадания в нее несколько колебаний, ионизируя путем соударений молекулы остаточ­ных газов. Управляющая сетка 3 служит для поддержания постоянства эмиссионного тока. Ионизированный газ хорошо сорбируется активным металлом, напыленным на поверхность стенки корпуса, и ионной от­качкой путем внедрения положительных ионов в стенку корпуса.

Рис. 2.33.

2.5. Измерение газовых потоков и давлений

Дата добавления: 2015-07-20