3 йонни помпи
Работата на йонните помпи се основава на ударна йонизация на входящия газ и придаване на получените положителни йони насочено движение към изхода на помпата. Йонните помпи изискват предварителен вакуум с помощта на механични и пароструйни помпи. Йонните помпи не изискват работен флуид, за да работят.
Един вид йонни помпи са титаниеви помпи. С помощта на титаниеви помпи може да се постигне краен вакуум от 10 -10 mmHg. Изкуство.
В зависимост от дизайна титановите помпи се разделят на:
а)Електроразрядни помпи
Фигура 4 показва конструкцията на електрическа газоразрядна помпа.
1 - Вакуумна камера;
2 – титанови катоди;
3 - многодупков анод
Фигура 4 - Електрическа изпускателна помпа
Това е вакуумна камера 1, вътре в която има два плоски титанови катода 2 и многодупков анод 3 в средата, който има силно развита повърхност. Вакуумната камера е поставена в постоянно магнитно поле, чиято сила за различните помпи варира от 1200 до 2000 Oe. Анодното напрежение на електроразрядните помпи обикновено се избира от 3 до 6 kV.
В резултат на разряда между анода и катода, който се запалва при стартиране на помпата, катодите са подложени на интензивно йонно бомбардиране и техният титанов материал се разпръсква. Тъй като количеството разпръснат титан, отложен върху повърхността на анода, зависи от енергията на йоните и от техния брой, анодното напрежение се избира достатъчно голямо и йонният поток към катодите се усилва изкуствено чрез магнитно поле, поради което електроните се усукват в спирала, дължината на техния път се увеличава и броят на йонизацията се увеличава. Това е особено важно в района на ниско налягане на газа, коетое работната зона на електроразрядните помпи. В процеса на разпрашаване на титан йонизираните газове се абсорбират енергично. Абсорбцията възниква както при прясно разпръснат титан, отложен върху повърхността на анода, така и при повърхността на титаниеви катоди.
Някои газове се абсорбират предимно от анода (кислород), а други от катода (водород, инертни газове). Абсорбцията на инертни газове, които се характеризират с ниска химическа активност, се обяснява с проникването на йони на тези газове в дълбините на титановите катоди по време на бомбардировка. Без електрически разряд инертните газове не се абсорбират от титан. Електрическа разрядна помпа изпомпва също водна пара, въглеводороди, въглероден оксид и въглероден диоксид. При изпомпване с електрическа газоразрядна помпа скоростта на изпомпване на различните газове не е еднаква. Водородът се изпомпва най-добре/два пъти по-бързо от въздуха. Скоростта на изпомпване на кислород е 60%, въздух, хелий 10%, аргон от 2 до 10% в най-добрите помпи. С помощта на електрически разрядни помпи може лесно да се постигне краен вакуум до 10 -10 mm Hg. Изкуство. и по-високи.
б)Йон-сорбционни помпи
Този тип включва помпата GIN - 0,5 (гетеро-йонна), произведена от местната индустрия. Устройството му е илюстрирано на фигура 5.
1 – вакуумна камера;
3 – титанови изпарители;
Фигура 5 - Геттер-йонна помпа
Помпа GIN - 0.5 е вакуумна камера 1, вътре в която има нагрят катод 2, два титанови изпарителя 3 и анод 4, показани за простота под формата на колело на катерица. В тази помпа активното вещество се получава чрез изпаряване на титан от титанови изпарители 3, нагрявани от електрони от нагрят катод. Поради много високата мощност, отделяна при работа на помпата, нейната камера 1 се охлажда с вода. При нагряванекамера с помощта на нагревател 5 и нейната дегазираща вода се изключва. Температурата на дегазиране е приблизително 400°C. Процедурата за стартиране на помпата е както следва. Първо, чрез конвенционални средства, газовете се изпомпват от вакуумната система и вътрешния обем на помпата. След това камерата се дегазира за 5 часа, а титаниевите изпарители се дегазират за 30 минути (при 50% мощност). След това титаниевите изпарители се включват на пълна мощност, катодното сияние се включва и се прилага анодното напрежение. Помпа GIN - 0.5 има следните параметри: скорост на помпата при налягане 10 -7 mm Hg. Изкуство. е - 300 l / s; пределният вакуум е 3 10 -7 mm Hg. st, първоначалното налягане, при което помпата започва да работи, е 10 -4 mm Hg. Изкуство.