Ювелирное обозрение

Очень часто к нам обращаются люди, которые хотят купить вакуумный насос, но слабо представляют, что такое вакуум.
Попытаемся разобраться, что же это такое.

По определению, вакуум – это пространство, свободное от вещества (от латинского слова «vacuus» – пустой).
Существует несколько определений вакуума: технический вакуум, физический вакуум, космический вакуум и т.д.
Мы будем рассматривать технический вакуум, который определяется как сильно разреженный газ.

Рассмотрим на примере, что такое вакуум и как его измеряют.
На нашей планете существует атмосферное давление, принятое за единицу (одна атмосфера). Оно меняется в зависимости от погоды, высоты на уровнем моря, но мы не будем принимать это во внимание, так как это не будет никак влиять на понимание понятия вакуум.
Итак, мы имеем давление на поверхности земли равное 1 атмосфере. Всё, что ниже 1 атмосферы (в закрытом сосуде), называется техническим вакуумом.

Возьмём некий сосуд и закроем его герметичной крышкой. Давление в сосуде будет равно 1 атмосфере. Если мы начнём откачивать из сосуда воздух, то в нём возникнет разряжение, которое и называется вакуумом.
Рассмотрим на примере: в левом сосуде 10 кружочков. Пусть это будет 1 атмосфера.
«откачаем» половину – получим 0,5 атм, оставим один – получим 0,1 атм.

Так как в сосуде всего одна атмосфера, то и максимально возможный вакуум мы можем получить (теоретически) ноль атмосфер.
"Теоретически" – т.к. выловить все молекулы воздуха из сосуда практически невозможно.
По этому, в любом сосуде, из которого откачали воздух (газ) всегда остается какое-то его минимальное количество. Это и называют "остаточным давлением", то есть давление, которое осталось в сосуде после откачки из него газов.
Существуют специальные насосы, которые могут достичь глубокого вакуума до 0,00001 Па, но всё равно не до нуля.
В обычной жизни редко когда требуется вакуум глубже 0,5 – 10 Па (0,00005-0,0001 атм).

Есть несколько вариантов измерения вакуума, которые зависят от выбора точки отсчёта:
1. За единицу принимается атмосферное давление. Всё, что ниже единицы – вакуум.
То есть шкала вакуумметра от 1 до 0 атм (1…0,9…0,8…0,7…..0,2…0,1….0).
2. За ноль принимается атмосферное давление. То есть вакуум – все отрицательные числа меньше 0 и до -1.
То есть шкала вакуумметра от 0 до -1 (0, -0,1…-0,2….,-0,9,…-1).
Также шкалы могут быть в кПа, mBar, но это всё аналогично шкалам в атмосферах.

На картинке показаны вакуумметры с различными шкалами, которые показывают одинаковый вакуум:

Из всего сказанного выше видно, что величина вакуума не может быть больше атмосферного давления.

К нам почти каждый день обращаются люди, которые хотят получить вакуум -2, -3 атм и т.д.
И они очень удивляются когда узнают, что это невозможно (кстати, каждый второй из них говорит, что "вы сами ничего не знаете", "а у соседа так" и т.д. и.т.п.)

На самом деле, все эти люди хотят формовать детали под вакуумом, но чтобы прижим детали был более 1 кг/см2 (1 атмосферы).
Этого можно достичь, если накрыть изделие плёнкой, откачать из под неё воздух (в этом случае, в зависимости от созданного вакуума, максимальный прижим составит 1 кг/см2 (1 атм=1 кг/см2)), и после этого поместить это всё в автоклав, в котором будет создано избыточное давление. То есть для создания прижима в 2 кг/см2, достаточно создать в автоклаве избыточное давление в 1 атм.

Теперь несколько слов о том, как многие клиенты измеряют вакуум на выставке ООО "Насосы Ампика", у нас в офисе:
включают насос, прикладывают палец (ладонь) к всасывающему отверстию вакуумного насоса и сразу делают вывод о величине вакуума.

Обычно, все очень любят сравнивать советский вакуумный насос 2НВР-5ДМ и предлагаемый нами его аналог VE-2100.
После такой проверки, всегда говорят одно и тоже – вакуум у 2НВР-5ДМ выше (хотя на самом деле оба насоса выдают одинаковые параметры по вакууму).

В чем же причина такой реакции? А как всегда – в отсутствии знаний законов физики и что такое давление вообще.

Немного ликбеза: давление «P» – это сила, которая действует на некоторую площадь поверхности, направленная перпендикулярно этой поверхности (отношение силы «F» к площади поверхности «S»), то есть P=F/S.
По-простому – это сила, распределённая по площади поверхности.
Из этой формулы видно, что чем больше площадь поверхности, тем меньше будет давление. А также сила, которая потребуется для отрыва руки или пальца от входного отверстия насоса, прямо пропорциональна величине площади поверхности (F=P*S).
Диаметр всасывающего отверстия у вакуумного насоса 2НВР-5ДМ – 25 мм (площадь поверхности 78,5 мм2).
Диаметр всасывающего отверстия у вакуумного насоса VE-2100 – 6 мм (площадь поверхности 18,8 мм2).
То есть для отрыва руки от отверстия диаметром 25 мм, требуется сила в 4,2 раза большая, чем для диаметра отверстия 6 мм (при одинаковом давлении).
Именно по этому, когда вакуум измеряют пальцами, получается такой парадокс.
Давление «P», в этом случае, рассчитывается как разница между атмосферным давлением и остаточным давлением в сосуде (то есть вакуумом в насосе).

Как посчитать силу прижима какой-либо детали к поверхности?
Очень просто. Можно воспользоваться формулой приведенной выше, но попробуем объяснить попроще.
Например, пусть требуется узнать, с какой силой может быть прижата деталь размером 10х10 см при создании под ней вакуума насосом ВВН 1-0,75.

Берём остаточное давление, которое создаёт этот вакуумный насос серии ВВН.
Конкретно у этого водокольцевого насоса ВВН 1-0,75 оно составляет 0,4 атм.
1 атмосфера равна 1 кг/см2.
Площадь поверхности детали – 100 см2 (10см х10 см).
То есть, если создать максимальный вакуум (то есть давление на деталь будет 1 атм), то деталь прижмётся с силой 100 кг.
Так как у нас вакуум 0,4 атм, то прижим составит 0,4х100=40 кг.
Но это в теории, при идеальных условиях, если не будет подсоса воздуха и т.п.
Реально нужно это учитывать и прижим будет на 20…40% меньше в зависимости от типа поверхности, скорости откачки, и т.п.

Теперь пару слов о механических вакуумметрах.
Эти устройства показывают остаточное давление в пределах 0,05…1 атм.
То есть он не покажет более глубокого вакуума (будет всегда показывать «0»). Например, в любом пластинчато-роторном вакуумном насосе, по достижении его максимального вакуума, механический вакуумметр всегда будет показывать «0». Если требуется визуальное отображение значений остаточного давления, то нужно ставить электронный вакуумметр, например VG-64.

Часто к нам приходят клиенты, которые формуют детали под вакуумом (например, детали из композиционных материалов: углепластика, стеклопластика и т.п.), это нужно для того, чтобы во время формовки из связующего вещества (смолы) выходил газ и тем самым улучшались свойства готового продукта, а так же деталь прижималась к форме плёнкой, из-под которой откачивают воздух.
Встаёт вопрос: каким вакуумным насосом пользоваться – одноступенчатым или двухступенчатым?
Обычно думают, что раз вакуум у двухступенчатого выше, то и детали получаться лучше.

Вакуум у одноступенчатого насоса 20 Па, у двухступенчатого 2 Па. Кажется, что раз разница в давлении в 10 раз, то и прижиматься деталь будет гораздо сильнее.
Но так ли это на самом деле?

1 атм = 100000 Па = 1 кг/см2.
Значит разница в прижиме плёнки при вакууме 20 Па и 2 Па составит 0,00018 кг/см2 (кому не лень – посчитает сам).

То есть, практически, разницы никакой не будет, т.к. выигрыш в 0,18 г в силе прижима погоды не сделает.

Как рассчитать за какое время вакуумный насос откачает вакуумную камеру?
В отличии от жидкостей, газы занимают весь имеющийся объем и если вакуумный насос откачал половину воздуха, находящегося в вакуумной камере, то оставшаяся часть воздуха вновь расширится и займет весь объем.
Ниже приведена формула для вычисления этого параметра.

t – время (в часах) необходимое для откачки вакуумного объема от давления p1 до давления p2
V – объем откачиваемой емкости, м3
S – быстрота действия вакуумного насоса, м3/час
p1 – начальное давление в откачиваемой емкости, мбар
p2 – конечное давление в откачиваемой емкости, мбар
ln – натуральный логарифм

F – поправочный коэффициент, зависит от конечного давления в емкости p2:
– p2 от 1000 до 250 мбар F=1
– p2 от 250 до 100 мбар F=1,5
– p2 от 100 до 50 мбар F=1,75
– p2 от 50 до 20 мбар F=2
– p2 от 20 до 5 мбар F=2,5
– p2 от 5 до 1 мбар F=3

В двух словах, это всё.
Надеемся, что кому-нибудь эта информация поможет сделать правильный выбор вакуумного оборудования и блеснуть знаниями за кружкой пива.

Очень часто к нам обращаются люди, которые хотят купить вакуумный насос, но слабо представляют, что такое вакуум.
Попытаемся разобраться, что же это такое.

По определению, вакуум – это пространство, свободное от вещества (от латинского слова «vacuus» – пустой).
Существует несколько определений вакуума: технический вакуум, физический вакуум, космический вакуум и т.д.
Мы будем рассматривать технический вакуум, который определяется как сильно разреженный газ.

Рассмотрим на примере, что такое вакуум и как его измеряют.
На нашей планете существует атмосферное давление, принятое за единицу (одна атмосфера). Оно меняется в зависимости от погоды, высоты на уровнем моря, но мы не будем принимать это во внимание, так как это не будет никак влиять на понимание понятия вакуум.
Итак, мы имеем давление на поверхности земли равное 1 атмосфере. Всё, что ниже 1 атмосферы (в закрытом сосуде), называется техническим вакуумом.

Возьмём некий сосуд и закроем его герметичной крышкой. Давление в сосуде будет равно 1 атмосфере. Если мы начнём откачивать из сосуда воздух, то в нём возникнет разряжение, которое и называется вакуумом.
Рассмотрим на примере: в левом сосуде 10 кружочков. Пусть это будет 1 атмосфера.
«откачаем» половину – получим 0,5 атм, оставим один – получим 0,1 атм.

Так как в сосуде всего одна атмосфера, то и максимально возможный вакуум мы можем получить (теоретически) ноль атмосфер.
"Теоретически" – т.к. выловить все молекулы воздуха из сосуда практически невозможно.
По этому, в любом сосуде, из которого откачали воздух (газ) всегда остается какое-то его минимальное количество. Это и называют "остаточным давлением", то есть давление, которое осталось в сосуде после откачки из него газов.
Существуют специальные насосы, которые могут достичь глубокого вакуума до 0,00001 Па, но всё равно не до нуля.
В обычной жизни редко когда требуется вакуум глубже 0,5 – 10 Па (0,00005-0,0001 атм).

Есть несколько вариантов измерения вакуума, которые зависят от выбора точки отсчёта:
1. За единицу принимается атмосферное давление. Всё, что ниже единицы – вакуум.
То есть шкала вакуумметра от 1 до 0 атм (1…0,9…0,8…0,7…..0,2…0,1….0).
2. За ноль принимается атмосферное давление. То есть вакуум – все отрицательные числа меньше 0 и до -1.
То есть шкала вакуумметра от 0 до -1 (0, -0,1…-0,2….,-0,9,…-1).
Также шкалы могут быть в кПа, mBar, но это всё аналогично шкалам в атмосферах.

На картинке показаны вакуумметры с различными шкалами, которые показывают одинаковый вакуум:

Из всего сказанного выше видно, что величина вакуума не может быть больше атмосферного давления.

К нам почти каждый день обращаются люди, которые хотят получить вакуум -2, -3 атм и т.д.
И они очень удивляются когда узнают, что это невозможно (кстати, каждый второй из них говорит, что "вы сами ничего не знаете", "а у соседа так" и т.д. и.т.п.)

На самом деле, все эти люди хотят формовать детали под вакуумом, но чтобы прижим детали был более 1 кг/см2 (1 атмосферы).
Этого можно достичь, если накрыть изделие плёнкой, откачать из под неё воздух (в этом случае, в зависимости от созданного вакуума, максимальный прижим составит 1 кг/см2 (1 атм=1 кг/см2)), и после этого поместить это всё в автоклав, в котором будет создано избыточное давление. То есть для создания прижима в 2 кг/см2, достаточно создать в автоклаве избыточное давление в 1 атм.

Теперь несколько слов о том, как многие клиенты измеряют вакуум на выставке ООО "Насосы Ампика", у нас в офисе:
включают насос, прикладывают палец (ладонь) к всасывающему отверстию вакуумного насоса и сразу делают вывод о величине вакуума.

Обычно, все очень любят сравнивать советский вакуумный насос 2НВР-5ДМ и предлагаемый нами его аналог VE-2100.
После такой проверки, всегда говорят одно и тоже – вакуум у 2НВР-5ДМ выше (хотя на самом деле оба насоса выдают одинаковые параметры по вакууму).

В чем же причина такой реакции? А как всегда – в отсутствии знаний законов физики и что такое давление вообще.

Немного ликбеза: давление «P» – это сила, которая действует на некоторую площадь поверхности, направленная перпендикулярно этой поверхности (отношение силы «F» к площади поверхности «S»), то есть P=F/S.
По-простому – это сила, распределённая по площади поверхности.
Из этой формулы видно, что чем больше площадь поверхности, тем меньше будет давление. А также сила, которая потребуется для отрыва руки или пальца от входного отверстия насоса, прямо пропорциональна величине площади поверхности (F=P*S).
Диаметр всасывающего отверстия у вакуумного насоса 2НВР-5ДМ – 25 мм (площадь поверхности 78,5 мм2).
Диаметр всасывающего отверстия у вакуумного насоса VE-2100 – 6 мм (площадь поверхности 18,8 мм2).
То есть для отрыва руки от отверстия диаметром 25 мм, требуется сила в 4,2 раза большая, чем для диаметра отверстия 6 мм (при одинаковом давлении).
Именно по этому, когда вакуум измеряют пальцами, получается такой парадокс.
Давление «P», в этом случае, рассчитывается как разница между атмосферным давлением и остаточным давлением в сосуде (то есть вакуумом в насосе).

Как посчитать силу прижима какой-либо детали к поверхности?
Очень просто. Можно воспользоваться формулой приведенной выше, но попробуем объяснить попроще.
Например, пусть требуется узнать, с какой силой может быть прижата деталь размером 10х10 см при создании под ней вакуума насосом ВВН 1-0,75.

Берём остаточное давление, которое создаёт этот вакуумный насос серии ВВН.
Конкретно у этого водокольцевого насоса ВВН 1-0,75 оно составляет 0,4 атм.
1 атмосфера равна 1 кг/см2.
Площадь поверхности детали – 100 см2 (10см х10 см).
То есть, если создать максимальный вакуум (то есть давление на деталь будет 1 атм), то деталь прижмётся с силой 100 кг.
Так как у нас вакуум 0,4 атм, то прижим составит 0,4х100=40 кг.
Но это в теории, при идеальных условиях, если не будет подсоса воздуха и т.п.
Реально нужно это учитывать и прижим будет на 20…40% меньше в зависимости от типа поверхности, скорости откачки, и т.п.

Теперь пару слов о механических вакуумметрах.
Эти устройства показывают остаточное давление в пределах 0,05…1 атм.
То есть он не покажет более глубокого вакуума (будет всегда показывать «0»). Например, в любом пластинчато-роторном вакуумном насосе, по достижении его максимального вакуума, механический вакуумметр всегда будет показывать «0». Если требуется визуальное отображение значений остаточного давления, то нужно ставить электронный вакуумметр, например VG-64.

Часто к нам приходят клиенты, которые формуют детали под вакуумом (например, детали из композиционных материалов: углепластика, стеклопластика и т.п.), это нужно для того, чтобы во время формовки из связующего вещества (смолы) выходил газ и тем самым улучшались свойства готового продукта, а так же деталь прижималась к форме плёнкой, из-под которой откачивают воздух.
Встаёт вопрос: каким вакуумным насосом пользоваться – одноступенчатым или двухступенчатым?
Обычно думают, что раз вакуум у двухступенчатого выше, то и детали получаться лучше.

Вакуум у одноступенчатого насоса 20 Па, у двухступенчатого 2 Па. Кажется, что раз разница в давлении в 10 раз, то и прижиматься деталь будет гораздо сильнее.
Но так ли это на самом деле?

1 атм = 100000 Па = 1 кг/см2.
Значит разница в прижиме плёнки при вакууме 20 Па и 2 Па составит 0,00018 кг/см2 (кому не лень – посчитает сам).

То есть, практически, разницы никакой не будет, т.к. выигрыш в 0,18 г в силе прижима погоды не сделает.

Как рассчитать за какое время вакуумный насос откачает вакуумную камеру?
В отличии от жидкостей, газы занимают весь имеющийся объем и если вакуумный насос откачал половину воздуха, находящегося в вакуумной камере, то оставшаяся часть воздуха вновь расширится и займет весь объем.
Ниже приведена формула для вычисления этого параметра.

t – время (в часах) необходимое для откачки вакуумного объема от давления p1 до давления p2
V – объем откачиваемой емкости, м3
S – быстрота действия вакуумного насоса, м3/час
p1 – начальное давление в откачиваемой емкости, мбар
p2 – конечное давление в откачиваемой емкости, мбар
ln – натуральный логарифм

F – поправочный коэффициент, зависит от конечного давления в емкости p2:
– p2 от 1000 до 250 мбар F=1
– p2 от 250 до 100 мбар F=1,5
– p2 от 100 до 50 мбар F=1,75
– p2 от 50 до 20 мбар F=2
– p2 от 20 до 5 мбар F=2,5
– p2 от 5 до 1 мбар F=3

В двух словах, это всё.
Надеемся, что кому-нибудь эта информация поможет сделать правильный выбор вакуумного оборудования и блеснуть знаниями за кружкой пива.

Получение, измерение и поддержание вакуума являются процессами вакуумной техники, определяющими успехи при создании приборов и устройств вакуумной электроники.

В основу процессов получения вакуума положены два принципа:

• ? удаление газов из откачиваемого объема;
• ? связывание газов за счет либо их конденсации при низких температурах, либо за счет связывания на стенках объема специальными материалами.

На первом принципе основана работа традиционных вакуумных механических насосов, относящихся к насосам объемного типа. Механические насосы с масляным уплотнением позволяют захватить порцию газа из рабочего объема и перенести ее в сторону выпуска и выбросить в атмосферу через клапан. Это насосы вращательного типа и они классифицируются на: пластинчато-роторные, пластинчато-статорные, пластинчато-статорные с пластиной в виде поршня и золотниковые или плунжерные. Во всех этих типах насосов зазоры между трущимися деталями уплотняет масло, которое предотвращает поступление в камеру атмосферного воздуха. Вместе с тем масло содержит растворенные газы, которые выделяются в откачиваемом объеме и определяют остаточное давление.

Механические вакуумные насосы с масляным уплотнением используются для получения вакуума в области давлений от 760 до 10‘ 3 мм рт. ст.

В этом же диапазоне давлений работают двухроторные вакуумные насосы, которые более экономичны. Конструкция двухроторных насосов состоит из двух фигурных роторов, профиль которых напоминает правильные восьмерки. Роторы синхронно вращаются в общем корпусе навстречу друг другу, выбрасывая порцию газа из откачиваемого объема. К механическим насосам относятся и турбомолекулярные насосы, принцип действия которых основан на сообщении молекулам газа направленной дополнительной скорости быстро движущейся твердой поверхностью (рис. 2.4). Газ увлекается лопастями насоса в направлении вращения ротора и им сообщается механический импульс.

Рис. 2.4. Схема механизма откачки в системе ротор-статор (в), траектории частиц газа (б) и устройство турбомолекулярного насоса (е)

Конструкция турбомолекулярного насоса состоит из статорных / и роторных 2 дисков (рис. 2.4, а). В дисках имеются косые прорези, зеркально расположенные на статорных и роторных дисках. Молекулы газа отражаются от середины ротора к краям, получая импульс от лопастей. Толщины дисков составляют несколько миллиметров, а зазоры не более миллиметра. Диски имеют большое число параллельно работающих прорезей, которые позволяют достичь высокой производительности. Откачка газа производится в поперечном направлении. Общая схема турбомолекулярного насоса представлена на рис. 2.4, б. Основное их предназначение— получение вакуума в диапазоне 10 1 —10 0 мм рт. ст. Тур- бомолекулярные насосы лучше откачивают тяжелые газы, чем легкие.

К газоперемещающему типу насосов относятся струйные насосы. Они делятся на жидкоструйные насосы, газоструйные насосы и пароструйные насосы. Первые действующие вакуумные насосы были водоструйными, действие которых основывается на увлечении газа струей воды. При высокой скорости струи создается разряжение, в которое увлекаются молекулы газа.

Наибольшее распространение получили пароструйные насосы. В их конструкции предусмотрен нагрев рабочей жидкости (вакуумное масло или ртуть) до парообразного состояния. Пар поступает к соплу, из которого он с большой скоростью вытекает в рабочую камеру в виде расходящейся струи. Откачиваемый газ также поступает в камеру, захватывается струей и увлекается к охлаждаемым стенкам рабочей камеры. Рабочий пар конденсируется, и конденсат возвращается к нагревателю. Откачиваемый газ выбрасывается к насосу предварительного разряжения. В зависимости от механизма увлечения газа струей различают бустерные и диффузионные высоковакуумные насосы.

В бустерных насосах увлечение газа струей осуществляется за счет вязкостного трения между паром и газом, а также за счет диффузии газа в струю.

В диффузионных насосах увлечение газа струей осуществляется целиком за счет процесса диффузии молекул газа в струю. Современные вакуумные пароструйные насосы представляют собой многоступенчатую конструкцию с общим испарителем и общим паропроводом для питания сопел отдельных ступеней. Конструкция трехступенчатого диффузионного пароструйного насоса представлена на рис. 2.5.

Рис. 2.5. Схема трехступенчатого диффузионного насоса

Высоковакуумные пароструйные насосы позволяют производить откачку в пределах КГ 4 —10 -6 мм рт. ст.

Отметим, что использование паромасляных насосов не позволяет получить вакуум без радикалов. Применение парортутных диффузионных насосов позволят получить "чистый" вакуум.

Для получения вакуума в пределах КГ 6 *—10"’° мм рт. ст. применяют низкотемпературные ловушки.

К другому типу откачных средств относятся насосы, в основе работы которых лежат физико-химические методы получения вакуума.

Хемосорбционная откачка осуществляется путем поглощения газов поверхностью металлов: Ti, Zr, Та, Ва, Mo, W, НГ

В сорбционном насосе, действие которого основано на поглощении откачиваемого газа поверхностью поглотителя или сорбента газов, в качестве поглотителей используются пористые вещества с сильно развитой поверхностью (активированный уголь, цеолит, силикагель).

Такой безмаслянный способ откачки основан на способности сорбента поглощать значительные количества газа при его охлаждении до сверхнизких (азотных) температур. Насыщенные газом пористые сорбенты после прогрева практически полностью восстанавливают свои сорбционные свойства. Конструктивно цеолитовый насос состоит из цилиндрической капсулы, заполненной сорбентом, которая связана с откачиваемым объемом. При погружении капсулы в сосуд Дьюара происходит откачка. Регенерацию сорбента производят с помощью электронагревателя. Цсолитовые насосы позволяют получить вакуум в пределах 10′ 2 —КГ* мм рт. ст.

В другом типе сорбционных насосов поглощающую поверхность создают напылением химически активного металла, активно реагирующего с большей частью газов. По способу получения поглощающей пленки различают испарительные геттерные ионные насосы (ГИН) и магниторазрядные.

Работа ионно-геттерных насосов (ГИН) основана на совмещении в одной конструкции двух параллельно протекающих процессов. Это процесс поглощения газов периодически или непрерывно наносимой пленкой активного вещества и процесс откачки инертных газов и углеводородов за счет ионизации и улавливания положительных ионов отрицательно заряженными ловушками насоса.

В качестве поглощающей пленки используется титан, напыляемый на внутреннюю охлаждаемую стенку насоса. Ионизация откачиваемого газа осуществляется электронами, испускаемыми накаленным катодом и направляющимися к анодной системе, и коллектором ионов, в качестве которого служит корпус насоса.

Отличительными качествами таких насосов являются их длительная работа без смены испарителей, наличие внутреннего нагревателя, позволяющего сокращать время на запуск насоса. Предельный вакуум в этом типе насосов может достигать значений порядка Ю" 10 мм рт. ст.

Более высокий вакуум достигается с помощью насосов орбитронного типа. Эти насосы являются продолжением усовершенствования конструкции ГИН. С целью увеличения пути движения электронов они направляются по эллиптическим спиралеобразным орбитам. Это позволяет повысить эффективность ионизации остаточных газов и увеличить быстроту откачки. В таких насосах можно получить вакуум до 10‘ 13 мм рт. ст.

К этому же типу относятся магниторазрядные насосы, работа которых основана на процессах поглощения газов титаном, который распыляется высокочастотным разрядом в магнитном поле.

Конструктивной основой магниторазрядных насосов являются ячейки Пеннинга, состоящие из двух параллельных пластин-катодов и цилиндрического анода. Ось анода располагается перпендикулярно катодам и параллельно вектору индукции магнитного поля (рис. 2.6). Магнитное поле напряженностью до 1500 Э создается оксидно-бариевыми постоянными магнитами. При приложении напряжения между электродами возникает газовый разряд. Электроны движутся по спирали вдоль магнитных силовых линий, ионизируя газ на своем пути. Образующиеся положительные ионы бомбардируют катод и распыляют титан, находящийся на катодных пластинах. Активные газы в процессе химсорбции оседают на пленке титана. Инертные газы внедряются в материал катода.

Рис. 2.6. Конструкция магниторазрядного насоса (а) и ячейки Пеннинга (6): А — анод; К — катоды; В — вектор магнитной индукции

Благодаря отсутствию в насосах этого типа накаленных и движущихся частей, а также рабочей жидкости они обладают высокой надежностью, большим сроком службы, и не выходят из строя при аварийном попадании атмосферы в вакуумную систему. Магниторазрядные насосы предназначены для работы в области высокого и сверхвысокого вакуума и позволяют получить остаточное давление порядка Ю

Криогенные насосы работают на использовании процессов вымораживания остаточных газов при температуре стенок, близких к гелиевой температуре (4,2 К). С помощью такого типа насосов давление остаточных газов в системе достигает значений 10" 9 —10