Существует много способов создать среду с пониженным давлением и одним из таких является метод применения геттерно-ионных насосов. Это статический аппарат, в котором не происходит никакой механической работы. Также он не использует никаких дополнительных веществ, которые могут загрязнить откачиваемую среду, что может оказаться весьма существенным дефектом и дальнейшей проблемой для получения качественного продукта или проведения идеального исследования.
Электростатический или магниторазрядный насос, так его еще называют, состоит из ячеек Пеннинга. Каждая такая ячейка обладает производительностью не более 0,2 л/с, поэтому их используют много и действуют они параллельно. Как результат, производителям удалось увеличить скорость откачки до предельных значений в 3 л/с. К особенностям таких насосов относится то, что они никак не влияют на химический состав среды, но при этом предназначены для ограниченного количества веществ.
Содержание:
- Конструкция геттерно-ионного насоса
- Принцип действия геттерно-ионного насоса
- Разновидности геттерно-ионных насосов
- Применение геттерно-вакуумных насосов
Конструкция геттерно-ионного насоса
Магниторазрядные или геттерно-ионные насосы, невзирая на малую производительность одной ячейки все же относятся к агрегатам, которые способны создавать высокий вакуум. Этого удалось добиться благодаря использованию множества ячеек, действующих одновременно. Как результат, из-за быстрого движения молекул некоторые части насосов подвержены сильному нагреву, вплоть до 450 ⁰С. Именно эти устройства способны создавать вакуум величиной до 10-10 мм рт.ст.
Конструкция геттерно-ионного насоса
С помощью подобных аппаратов можно очень быстро произвести дегазацию больших по объему камер. Например, при сушке древесины или при выполнении каки-то иных объемных задач.
Конструкция геттерно-ионного насоса достаточно простая и состоит из следующих компонентов:
- Корпуса квадратной или иной плоской формы. Как правило, изготавливается из листовой нержавеющей стали, потому как откачиваемые газы могут вызывать коррозию обычной стали.
- Корпус имеет 2 отвода: один входной, а второй выходной для газа.
- Внутри имеется 3 электрода: 2 плоских, которые располагаются сверху и снизу и один в виде решетки. Между ними имеется технологический зазор определенной величины. Рассчитывается исходя из свойств газа и параметров источника питания.
- Верхний и нижний контакты изготовлены в виде пластин, для чего обычно используется титан, как самый устойчивый к коррозии металл с хорошей проводимостью.
- Между пластинчатыми катодами и анодом имеется высоковольтный изолятор.
- Также имеется массивный магнит в виде подковы, между которыми находится насос.
Принцип действия геттерно-ионного насоса
Работает геттерно-ионный насос по принципу ионизации молекул газа и их транспортировке от катода к аноду с постоянным ростом перепада давления. В более старых моделях используется массивный с высокой напряженностью магнит. В новых агрегатах стали применять ферромагнитную сборку, которая монтируется сразу в корпус. Она характеризуется блуждающим магнитным полем. В зависимости от вида ферронасыщенного материала изменяется предельная температура обработки, которая может быть 250, 350 и 400 градусов.
Принцип действия геттерно-ионного насоса
Магниторазрядные насосы предназначены для работы только с определенными видами сред, которыми могут быть азот и водород (работает при низких температурах, при которых данные газы находятся во взвешенном состоянии).
Изменяя параметры и материал каждого из элементов геттерно-ионных насосов, меняется его производительность. В частности, в более ранних моделях применяли титановые пластинчатые катоды толщиной 3,2 мм. В новых используются толщиной 1,6 и 1,02 мм. Ячейки при этом могут иметь разную форму, начиная от простой сетки, заканчивая сложной геометрией. Продолжительность работы такого насоса напрямую зависит от величины титановой пластины.
Разновидности геттерно-ионных насосов
В продаже имеется несколько модификаций магнито-разрядных насосов. Они отличаются в первую очередь по производительности, которая напрямую зависит от количества предустановленных ячеек Пеннинга. Более скоростные агрегаты оснащены большим числом ячеек, но тогда требуется больший по мощности блок питания, который будет обеспечивать работу установки. Также они различаются по типу откачиваемой среды, потому как к каждому из веществ требуются определенные условия.
Разновидности геттерно-ионных насосов
Применение геттерно-вакуумных насосов
Область применения геттерно-ионных насосов – откачка чистых газов, состоящих из определенного набора молекул. К ним относятся: водород, кислород, азот, гелий и прочие. Необходимость в перекачивании подобных веществ обычно возникает в различных лабораториях и научных центрах. Также они применяются в промышленности для осуществления специальных технологических процессов. Например, сварные работы в камере с гелием, где недопустима коррозия.
Применение геттерно-вакуумных насосов