Фролов Е.С. - Вакуумная техника (1037534), страница 72
Текст из файла (страница 72)
возрастает. Таким образом, частица, бомбарди- полнения новар " хнасти знннсит от,!вв. ве гаться денна газа †саоба н степени развя. й паве хности. Наиболее высо асй п;тому или неупругому рассеянию, тосги поверхности. ан апазон даглений при периодическом внедряться в ма "риал катода ичи сор диана д р О 10,„1 хнссти. В об- возобновлении гетгера 1 ... ' ° а бироватьсн на его поверхности. ще случае взан одейств . р Об, р ия. ~~ оисхо- Обычно насосы, в которы д ящие нрн этом явлении, определяются этот принцип, ь.наша ви ом частицы (нейтральный атом или давление, .
д щ , на зк им команду о воз видом заряженный ион) и ее энергией, а наале .. р у нии пленки и и гзеличеннн дав. также эиергеткческнм састоянчем и лени д р я о ве «него дапустямого пре- прнродой сарбирующей поверхности. дела. Г, более харантерные при Большая часть типов электр схшче. чке, по сорбцноииой активности ских васс.сав раб р откачке, п и ' з . ыниого возобновления поверхности аспалагаются з такой последователь. Рыниого О СеН С Н ) СО ~ сорбирующей пле пги.
В области писаний (10 з.. 10"з Па) патаки сх.я Н . В связи с этим характери- кнх давлений ( ' нзи- поглощаемого газа и поглотнтеля (пар стикн бы~траты откачки электрофнзи- и ческих насосов приводят по Нс как тита ~а) ср итана) с аенимы. этих л акты сорбцнн гизэ н канденсзци. гж- наименее активному газу, нав сменно. Энергии П о а химических связей опреде- ров просекают однавременн .
рир д лает избирательность отначки различ. атомов тит э, .с .Р р„ ных газов. Откачка смесей газов в верхности . " , р з х мест с к нсталлн"-анин ля «имнческого взаимо- условиях частичной ионязацнн сопро- достаточно д вождается побочными химическими ре- действия с р р со би аванным газам с акциями на поверхности геттера и ~ образование м химического соединения, накале . х иных элементах наемов.
Раз- Анализ кондеьсатоо подтверждает личные геттеры формируют характер. формирование кими' с ны для пленок титана наиболее характерен ридав, карбид й я них состав газовой среды. Для во всем обьеме пленки [оксидов, ннт- ). Н синтез паров воды и мигаиа. от и н оды откачиваемого газа). нзЭффективность работы насосов апре- кое давление (10... а деляется правильностью выбораформы тигается, к д р аг а поток пара металла больше потока газа. нас а, н соса, обеспечивающего подвод газа существенно бол к поверхности геттера; количеством Для дастиже и . н я в элект а нанче.
уф х более высокой степени гетте а н степенью его полезного ис- ских насосах бо Р вахуума поверхность сорбента охлаж- пользования. темпе ат ы жидкого Поверхность геттера может быть дают, иногда хо температур д. невозобновляемай либо вазобновляе. азота. физических процессов наглой периодически или непрерывно, Схема фнзнчес . р .
и "г *о. Невозобновляемую поверхиосчь ис- щения газов злектроф ' ф кт нзическимн сред пользуют при работе геттера в электро- ствами откачки пр , ч н п иведена на рис. 12.. вакуумных приборах или насосах с По методу о нанесения геттера разлннспа ител ьные геттериые, гет. небольшим сроком службы, содержа- чают нспар те щих паРи~ тый с высокаразвихой по- терно.ноииые, ые, магнитные электрораэ" верхиостью гетгер. Для этих систем рядиые н комби и, б и оовннные вакуумные характерны меняющиеся во времени насосы. па аметры откачки по мере заполнения В настоящее Ре. * Р т я ее н мэ применяют сл ' Р е методы нанесения геттера высохоРаз нтай Р ти адсоРбн.
ДУю'Цне метод' , " -' о 3. вакууме из паранин и плазмеино) фа: роэанными газами. . а ение езистивиим и электронна В случае псжлащеиия газов периоди- испарение резистивиим и е чески вазабновлнемымн и е л яками со б- лучевым нагревам (насасы типа ИБ, ОГИН); аспылеиие высоко цня протекает по поверхности мелких Н, ); Рас кр сталлов конденсированной пленки. знергетн ными с ч ыми попами (насосы т и Ны и); элект олуговое испаоеиие (н ' Быстрота откачки, в начале процесса Нып); электр " ' максимальная, .
уменьшается по мере соси типа ВЭД, ). Д, НД)сВ. Орочогги доиииодештдия иогьии с сордируютод яодорииогтсю Иоииооиио яояояуя отиоиидооиооо г гоо и угяороиие иоиод 'оиорииия отостд сеттере с, ь ь,ь ь с;Н и е ь ь ь ь ь ь Ф ьь ь ьь ь ь ьь ь ь рис. ге.!.
Схеме фценчссеех процессов иогяос,сниц гееое елеетрофиеичсссим» средстеемн отсечен В испарптельиых гетгерных насосах титан нагревается до Т = 1373... 1673 К в зависимости от требуемой скорости нспареявя и типа испарителя. Обычно различают насосы с твердафазным нспарителем, в которых температура поверхности титана значительно ниже его температуры плавления, и с жидкофазиым испарителем, в которых температура поверхности титана выше температуры его плавления.
Особенность методов чанесеиня гетсера в испарнтельиых насосах — тепловая природа процесса: скорость испаре- а) рнс. !Э.я. реенстиеные и еиеетроиио-ирчееыс нсиеритоию — теерлодтеиме; д — жидиофееимт г — дсржеоеиси г — гттер: 3 — нагреватель: оииеееилнчогняв нтсерисель; д — катод. 6 — расплав; 1 — системе охисжхеиии хисждеиии ; ьь ь й я ь ь о ьь с ьи ь ь $ сь иия частиц определяется тем~ ературой и нх энергия не превышает 0,5 Х Х 1О ы Дж В этих условиях степень ионизацин нспаряемаго матерчала незначительна. Твердафазные нспарителн (рнс. !2.2, а) просты по устройству, ио ассеиваюх количество теплоты !около ,3 кДж нз 1 мг испарившегося титана при удельной скорости испарения 1О э мг!(с см')).
Их прнмсняюг н насосах, охлаждаемых вахой. Жндкофазные нспарители (рис. 12.2, б) значительно сложнее, но прн тай же скорости элклтрофиэичиские срддстил отл к Ач и М ' """"" ""и - ф 347 346 г э Рнс, 1З.З. Пкектрорззрвднме устрействв вв основе квтодвоге распылению о — одное; б — тркодное; э — ускоренным пучком конов; 1 — корпуы т — кетою 3 — знод; « — олээмевнмй ускоритель; 3 — поток плззмм вэ мкюень ю г г е д г д) г) пость искровых насосов — возможность регу.чнрования расхода геттера измеэевнем частоты следования инициируемых импульсов; недостатки искровых плазменных нспарвтелей — наличие высокого напряжения н низкая произвотнтельность При электроду1оэом методе нанесения геттер генерируется в основном прн эрозии катода в снльноточном дуговом разряде.
Энергетический КПД постигает 80% . Интенсивность химических реакций очень высокая вслед- степе высокой степени нокнзацчи плазмы гетгера. Процесс нсцарення может быть реализован в «холодной» системе электродов прн любом давлении (не требуется вспомогательная среда), а скорость конденсации паров материала расходуемого электрода пропорциональна силе тока разряда. давление запуска таких насосов достигает !О Па. Основные характеристики наиболее распространенных испарителей титана для нспарнтельных геттерных насосов приведены в табл.
12,4. Таблица !24 Энергетнческэв зффекткекостзз Джгмг Гкорость испарения Козффн- нненг вс пользозэнн» геттерз Нэнбольаее дэзлевзе зэпускз, Пэ Испэрвтель удельзз» мг/!смс с! полнея, мг!с Твердофазный: пркмонакальный биметалли. ческий косвенного на- кала 0,35 ... 0,40 0,60 ... 0,70 0,85 ... 0,90 0,80 ... 0,95 О...!О з 0;..1 1,3.10 з 1,) дуговой Жидкофззный Ьлектронио-лучезой) — 3...20 0...10 0...30 6,7 !О з Рве. .
1Э.4. Проэвовные плэзменвые нспзрвтслв яв основе: о змз эз б — от«пном«рвов вакуумной дуге; э — вмпульсного дуг о — искрового рзэрядэз б — стэцвовэр рэзрядег / — ввод: э — рвскодуемы като: испарения выделяют в десятки раз злепьше теплоты, Их используют в насосах, охлаждаемых жидким азотом. При' охлаждении сорбируюшей поверхности до низких температур не только прекрашаегся синтез углеводородов на поверхности титановой пленки, но в несколько рзз увеличивается скорость откачки до водороду н достигается очень низкое предельное давление. Существенный недостаток реэистивных и электронно-лучевых испарителей гетгера — наличие накаленных частей электр дной системы, что ограничивает давление запуска и ресурс, а также усложняет регулнруемость скорости испарения кз.за инерционности испарителей и экспоненцнал ной зависимости скорости испарения от температуры.
Однако методы осаждения гетгеров из паровой фазы широко применяют в испарительпых геттерных и гетгерио.ионных насосах. Метод катодиого распыления основан иа распылении атомов материала катода ионами высохой энергия, образуе- мых в плазме разряда, горящего в атмосфере откзчивасмого газа. Элек.
.троразрядные устройствз иа основе катодного распыления показаны иа рис. 12.3, Средняя энергия распыления частиц составляет (5...8) 1О 'э Лж, с«е. пень ионнзяпии распыл немых аггыьв— около )е4, Энергетический КПД невы. сокий, так как основная часть подводимой энергии затрачивается на 1 эгрел катода, что в вначнтельной степени затрудняет процесс запуска насосов. Важное преимущество насосов на асио. ве катовного распыления — наличие «холодной» электродной системы, определяющей большой спок их служоы.
)(ля получения сорбпрующнх покры. тий используют также эрозию электро. дов в электрических разрядах: некро. вом (рнс. !2.4, а) и дуговая (рис. !2.4, б — в). В искровых насосах геттет эроди. руст в разряде, инициируемом между анодом и расходуемым катодом высоко вольтиым импульсом, переходящим з ннзковольтиую дугу. Важная особеи. Нонн««торы, нрнменвемме з зле~ энческнк средствах откачки: о — з«ейкэ Пенккнгз, б — обрэщеккмй мзгнетрон,' э — кеэдрупольнмй; г — с «водкой сеткой, д — ор. бвтроннмй; т — к«год; à — анод; Э вЂ” корпус; «вЂ” нагреватель: е — трьекторвз электровоз; И вЂ” нэпрзженность мэгнктвого поля 348 ЭЛЕКТРОФИЭИЧЕСКИЕ, СРЕДСТВА ОТКАЧКИ Таблица 12.5 Температура аленка, К Ражам во»заноз. леэна геттера 0,010 0,005 0,023 0,004 77 293 Непре- рывный 0,007 0,00! 0,026 0,015 77 293 Периоди- ческий В электрофизическнх средствах от качки применяют следующие основные типы ионизаторов; ионизатор на основе разряда Пенниига (разряд с «холодными» электродами в скрещенных электрическом и магнитном полях с осцилляцией злектронов— рнс.
12.5, а), ионизатор типа ионного магнетрона (разряд в коаксиальной системе электродов в продольном магнитном ноле — рис. 12.5, б), ионизатор с квадрупольным электростатическим полем (рис. 12.5, в) и электростатический ионизатор, действие которого основана на эффективном удлинении пути пробега электронов в электрическом поле с электродами специальной формы (рис. 12.5, г, д). Основное преимущество ионнзаторов двух последних тяпов — отсутствие магнитных систем.
12.2. Испарительиые геттериые насосы Принцип действия испарительных геттерных насосов основан на физическом и химическом связывании газов поверхностями, которые обновляются путем конденсации на них термически испаряемого геттера.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
