Геттерно-ионнный насос — принцип действия, конструктивные отличия, области применения
Быструю скорость откачки и поддержку сверхвысокого вакуума обеспечит геттерно-ионный насос. Совмещение двух методов откачки позволяет купить и использовать прибор автономно. Можно подключиться к другому оборудованию, не связанному с цикличной откачкой атмосферного давления.
Содержание:
- Геттерно-ионный насос — конструкция
- Принцип действия гибридного прибора
- Стоимость магниторазрядного насоса
Геттерно-ионный насос — конструкция
Вакуумный геттерно-ионный агрегат отличают компактные размеры. Для создания предварительного разрежения потребуется диффузионный или турбомолекулярный аппарат. Конструкция совмещает:
- Корпус;
- Катод (вольфрам);
- Испаритель (титан);
- Анод;
- Фланец и патрубок для откачки.
Кроме электрического поля можно воздействовать магнитным. Для этого разработаны магнитноразрядные насосы, подразделяющиеся на диодные и триодные.
Геттерно-ионный насос — конструкция
Структура катода допускает монолитную и ячеистую поверхность. Число электродных блоков может разниться и влиять на продуктивность. Анод образован из ячеек и по бокам располагаются катоды из титана.
В магнитном поле располагается электродная система. При подаче тока получается газовый разряд, магниты расширяют спектр давления. Низкое давление нередко необходимо для систем с непрерывным циклом. Одна ячейка повышает скорость до 1 литра в секунду. Увеличить пропускную способность могут приборы с несколькими электродными блоками, включающими много ячеек (до 750 л/с).
Принцип действия гибридного прибора
Принцип работы будет зависеть от типа вакуумного устройства. Ионизатор или газовый разряд позволят начать ионизацию атомов. Откачка в ионном насосе предполагает разделение на процессы. Положительные ионы могут спокойно проникать в титановую поверхность электрода после ускорения и постоянных столкновений электронов. Диффундирование способствует глубокому проникновению внутрь материала.
Предельная концентрация нужна для выделения связанных частиц обратно. Постоянная бомбардировка происходит при оплавлении или испарении. Поглощение пленкой и распыление свойственны геттерным вакуумным насосам. В качестве материала для геттера подходит молибден и хром. Изготовители предпочитают титан, способный даже при комнатной температуре создавать устойчивые соединения.
Принцип действия гибридного прибора
Для распыления потребуется выбрать один из методов. При нагреве достаточно встроить нагреватели внутри и с внешней стороны. Расплавление начнется после воздействия электронного луча. Ток подается непосредственно на титановую проволоку. Скорость снижается при взаимодействии с инертными газами.
Устранить недостатки двух видов оборудования может гибридный аппарат. Ионно-геттерный насос расширил функционал и отразился на пропускной способности. Ионизатор с горячим катодом создает благоприятные условия для активных газов и ускоряет связывание инертных. Для напыления на поверхность и частичной диффузии потребуется затратить меньше времени. При изготовлении геттера останавливаются на сплаве титана или молибдена. Скорость от одной ячейки вырастает вдвое (до 2 л/с). Появились модели со скоростью до 4500 л/с. Промышленные приборы выдают 100 000 л/с. Ионизатор способен придать траекторию спиральной формы. Электроны проходят более долгий путь, что гарантирует ионизацию. Предусмотрена зона для сорбции. Электронная бомбардировка разогреет анод и после испарения пленки титана осаждаются при охлаждении водой или жидким азотом.
Титан непрерывно испаряется и метод хемосорбции способствует удалению газа. Блок испарителей способен функционировать до 600 часов. Своевременная профилактика увеличивает ресурс до 1200 часов.
Стоимость насоса геттерного
Сочетание нераспыляемого геттера с магнитноразрядным насосом особенно удачно помогает откачивать большие объемы водорода при низком давлении. Геттерный прибор можно встроить в магнитный электроразрядный агрегат. Геттер способен не только сорбировать водород. Проведение процесса не мешает регенерировать сам геттер. Это отражается на скорости и объемах. Титан успешно заменяют нержавеющая сталь и молибден.
Сорбирующие свойства пленки этих материалов не уступают по своим характеристикам. Для начала испарения не потребуется высокая температура. Комбинированные насосы способны:
- Охватить диапазон высокого и сверхвысокого вакуума;
- Быстрее выдавать нужное давление, особенно при охлаждении азотом;
- Создать вакуум без загрязнений и посторонних частиц (масла, углеводородов);
- Функционировать без вибрации и шума;
- Не повышать резко давление даже после внезапного отключения электроэнергии;
- Отказаться от охлаждаемых ловушек на входе;
- Задействовать форвакуумные устройства на короткий период;
- Установить контроллер и дисплей для вывода показателей напряжения и давления.
Минимальное количество компонентов облегчает обслуживание. Неприхотливость привела к распространению геттерно-ионных агрегатов. Оборудование устанавливают в:
- Медицине;
- Ускорителях частиц;
- Электронных микроскопах;
- Системах напыления;
- Портативных приборах;
- Экспериментальных лабораториях.
Агрегаты способствуют проведению разнообразных исследований. Они нужны для систем, установленных в отраслях промышленности.