Магниторазрядный насос
Ссноз Советских
Соцналнстнчесннк т"еспублнк
ИЗОБРЕТЕНИЯ (11>775791
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ey— (22) Заявлено 18.07.78 (21) 2649536/18-25 с присоединением заявки М (23) Приоритвт—
Опубликовано 301080. Бюллетень Йо 40
Дата опубликования описания О 3. 11. 80 (5т)М. Кл.з
H 01 J 41/12
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК621. 528:
:533.59(088.8) (72) Автор изобретвния
В. Н. Пакулин
Агрофизический научно-исследовательский институт
Всесоюзной ордена Ленина академии сельскохозяйственных наук им. В. И. Ленина (ВАСХНИЛ) (71} Заявитель (54)МАГНИТОРАЗРЯДН6!й НАСОС
Изобретение относится к средствам получения высокого вакуума, в частности, к магнитораэрядным (электроразрядным или ионным) вакуумным насо- а сам с малой быстротой откачки.
В серийных образцах магниторазрядных насосов, основанных на параллельном соединении большого числа ячеек
Пеннинга, эффективная быстрота откач- 10 ки одной ячейки составляет 0,250,3 л/с, что значительно ниже предельных значений 1,5-3 л/с. Быстрота откачки, в частности, ограничивается вакуумной проводимостью зазоров между анодом и катодами и ограничением откачки на входном фланце насоса. Неравномерное использование отдельных ячеек ведет к необходимости увеличения мощности насосов и :: удоро>канию средств получения высокого вакуума.
Известен магнитозарядный насос (1), содеркащий анод в виде полого металлического цилиндра, цилиндрический катод, расположенный соосно с анодом, с закрепленными на нем перпендикулярно его оси дисками и магниты, создающие осевое магнитное поле. Известный насос представляет собой неси ько последовательно установленйых магнетронных ячеек. Сообщение ячеек с откачиваемым объемом и друг с другом осуществляется через узкие кольцевые щели с малой проводимостью между анодным цилиндром и катодными дисками. Недостатком известного насоса является неравномерность использования отдельных ячеек, малая эффективность откачки газа удаленными от места присоединения к объему ячейками. Другим недостатком известного насоса является невозмо>хность значительного увеличения числа ячеек, что связано с трудностями получения протяженных однородных магнитных полей.
Известен также магнитораэрядный насос, содержащий цилиндрический катод, в полости которого размещены магниты, разделенные шайбами иэ магнитомягкого материала, и цилиндрический анод, расположенный снаружи катода (21 . Однако, этот насос имеет недостаточно высокую быстроту откачки иэ-за малого тока разряда, возникающего при неоднородном магнитном поле.
Целью изобретения является повышение быстроты откачки насоса.
С этой целью анод предлагаемого насоса выполнен сетчатым, а внутри
775791 формула изобретения катода сделана полость, в которую помещены магниты, обращенныв одноименными полюсами друг к другу и разделенные шайбами, расположенными в плоскости дисков, причем диски и шайбы изготовлены из магнитомягкого материала, С целью замены магнитов без нарушения вакуума, например, при прогреве системы, открытый торец полос- ти обращен к атмосфере.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена конструкция предлагаемого насоса.
Анод 1 выполнен в виде цилиндра, например, из нержавеющей стали. Катод 2 выполнен в виде титанового цилиндра с полостью. На катоде с опре- 15 деленным шагом закреплены перпенцикулярные оси кольца 3, выполненные из магнитомягкого материала, например, из Армко или Ст-3. Катод насоса закреплен на металлокерамическом вводе 2О
4, изолирующем его от заземленного анода 1. B полости катода 2 установлены магниты 5, обращенные одноименными полосами друг к другу и разделенные шайбами 6 и магнитомягкого материала, Анод может быть сетчатым.
Работа предлагаемого насоса не отличается от известного по механизму явлений, обуславливающих откачку остаточного газа. При зажигании в ячейках разряда часть молекул газа иони- 30 зуется. Ускоренные анодом напря-; жением ионы бомбардируют катод, вызывая его распыление. Распыленное вещество катода оседает на других электродах, образуя при этом твердые 35 соединения с молекулами остаточного газа.
Как показывает изучение распределения тока между электродами в магнетроне, ток на дисках почти равен нулю, а сами диски практически не распыляются. После работы насоса катод всегда блестящий, со следами ионного травления, тогда как диски покрыты толстым слоем напыленного металла. Поэтому в предлагаемом насосе диски служат для замыкания магнитного потока постоянных магнитов и сбора распыляемого катоДНбго вещества. Ячейки насоса работают независимо друг от друга и их количество можно регулировать без нарушения вакуума. Опытный образец насоса имел следующие размеры в мм: диаметр анода 40, катода 17, высота магнита иэ сплава Sm-Co 9, высота шайбы 3, проницаемость анода 503. При анодном напряжении 3 кВ, магнитном поле в ячейке 800 Гс и двух ячейках быстрота откачки насоса составила 3 л/с.
Существенным отличием предлагаемого насоса от известного является большая проницаемость для откачивания газа стенок анода. Сетчатый анод позволил обеспечить открытость разрядной камеры, равномерную нагрузку на все ячейки, одинаковость давления в ячейке и откачиваемом объеме. Все ячейки в предлагаемом насосе работают с максимально возможной для данных электрических параметров быстротой откачки. Результат этого — повышение эффективности работы всего на; соса.
1. Магниторазрядный насос, содержащий цилиндрический катод, в полости которого размещены магниты, разделенные шайбами иэ магнитомягкого материала, и цилиндрический анод, расположенный снаружи катода, о тл >и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения быстроты откачки, иа катоде s плоскости шайб установлены кольца иэ магнитомягкого материала, перекрываюцие пространство между катодом и анодом.
2. Насос по п.1, о т л и ч а ю— ц и и с я тем, что анод выполнен сетчатым.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 305523, кл. Н 01 J 1/12, 1968.
2. Васильев Г.. A. "Магниторазрядные насосы", М., "Энергия" 1970, с. 108 (прототип).
ВНИИПИ Заказ 7776/65
Тираж 844 Подписное
Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä,óë.ÏðoåêòHàÿ,4
