Техника - молодёжи 1956-01-02, страница 41

В условиях эксплуатации один из недостатков насосов этого типа определяется тем, что масло при высоких температурах разлагается. Поэтому установки, где не требуется большой производительности, оборудуются ртутными насосами, так как в эксплуатации они более выносливы.

Остатки газа в откачиваемом сосуде можно связать химически. Этот процесс, называемый геттерирова-нием, позволяет не только закрепить вакуум, уже полученный при помощи насосной установки, но и значительно улучшить его. Например, лампы накаливания при их производстве откачиваются до разрежения порядка Ю-², Ю^-3 тора, после чего их запаивают. Возбуждая в остаточном газе электрический разряд, можно осадить на внутренней поверхности стеклянной колбы

очень тонкий, прозрачный слой красного фосфора, предварительно введенного в колбу, с которым химически связываются остатки газа внутри колбы. Этим приемом можно спустя короткое время получить в колбе вакуум уже порядка 10 —⁴, 10—⁶ тора, а после первых часов эксплуатации до 10 ~⁶ тора. При производстве радиоламп в качестве геттера применяют металлы барий, стронций и другие. Обычно для этой цели внутри лампы крепится небольшой листочек жести, покрытый тонким слоем металла, используемого для геттерирования. Последний незадолго до запайки лампы разогревается током высокой частоты до высокой температуры, вследствие чего слой геттера испаряется и на внутренней поверхности колбы лампы образуется металлическое зеркало, впоследствии свя-

влияние ртутных паров. Последнее достигается понижением их температуры в специальном охладителе при помощи жидкого воздуха (—183°С), вследствие чего ртуть сжижается и стекает обратно в испаритель.

Следует напомнить, что большое количество современных высоковакуумных установок снабжается еще и печами, которые позволяют до начала откачки прогреть эвакуируемый сосуд или прибор. Это мероприятие необходимо, так как практика показала, что некоторый объем газа должен быть еще удален из поверхностных слоев вещества эвакуируемого сосуда, где он оказывается связанным химически или вследствие поглощения (адсорбции), а также может находиться в виде незначительных включений в материале сосуда. Адсорбированные включения различных газов откачиваются тем скорее, чем выше температура подогрева.

Насосные установки такого рода с подогревными печами широко распространены в промышленных предприятиях и в исследовательских институтах. Они становятся совершенно необходимым оборудованием на предприятиях, производящих фотоэлементы, вакуумные приборы для радиовещательных станций, телевизионных установок, рентгеновского оборудования и т. д.

Гидравлическое сопротивление трубопроводов и особенно затруднения, связанные с ограничениями, вносимыми необходимостью применять систему охлаждения (жидкий воздух и другие сжижаемые газы), значительно снижают скорость откачки ртутной диффузионной установкой. Более удобен масляный диффузионный насос. Для этого насоса перепад охлаждения становится излишним, так как масляный диффузионный насос позволяет получать крайне низкие давления (ниже Ю^-7 мм) уже при комнатной температуре. При использовании насосов этого типа можно применять очень короткие и толстые вакуумные трубопроводы и тем самым полностью использовать отсасывающую способность насоса. Диффузионные насосы, работающие на масле, сейчас строятся на производительность до 15 тыс. л в секунду!

СХЕМЫ УСТРОЙСТВА И ДЕЙСТВИЯ ВАКУУМНЫХ НАСОСОВ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ

i. одноступенчатый

ротационный масляный насос. 1. Внешний цилиндрический корпус: сдвинутый в одну сторону ротор насоса в, с установленными в нем двумя пластинами 4, которые прижимаются к внутренним стенкам корпуса насоса пружиной 7, а и Б — рабочие камеры, попеременно всасывающие воздух из откачиваемого пространства через патрубок 2 и выталкивающие его наружу через выхлопной клапан 3. Весь насос для герметичности помещен в бак, наполненный маслом 5.

ii. ртутный пароструйный насос. Пары ртути 2 из кипятильника 1 с большой скоростью вытекают через сопло 3 в зону смешения 5 паров ртути и воздуха, поступающего из откачиваемого пространства 4. Воздух через отверстие 6 направляется к форвакуум ному насосу, а сконденсированные при помощи холодильника 8 пары ртути по каналу 7 стекают обратно в кипятильник.

III. ДИФФУЗИОННЫИ РТУТНЫЙ ИЛИ МАСЛЯНЫЙ НАСОС. Пары ртути или масла 1, поступающие из кипятильника, с большой скоростью вырываются из сопла диффузора 2 и на своем пути увлекают за собой диффундирующий в них воздух, поступающий через отверстие 3 к диффузору. Благодаря холодильнику 6 пары ртути или масла, нонденсируясь на стенках насоса 5, стекают обратно в кипятильник, а откачиваемый воздух направляется к форвакуумному насосу 4.

IV. ТРЕХСТУПЕНЧАТЫЙ ДИФФУЗИОННЫИ МАСЛЯНЫЙ НАСОС: 1 — всасывающее отверстие, 2 — выхлопное отверстие, 3 — диффузоры, 4 — змеевики, охлаждающие корпус насоса, 5 — слой масла, 6 — электрические нагреватели для испарения масла, 7 — отверстия (щели), через которые с большой скоростью вытекают пары, увлекающие вниз вместе с собой поток откачиваемого воздуха.

V. МЕМБРАННЫЙ ВЕНТИЛЬ (клапан). Перемещение гибкой мембраны клапана 3 вверх или вниз позволяет увеличивать или уменьшать количество воздуха, откачиваемого из пространства 2 насосом 1. Проникновению паров ртути или масла из насоса препятствует ловушка 4, заполненная чшдким воздухом, при температуре которого (—183°С) пары конденсируются в жидкость.

VI. ИОННЫИ ВАКУУММЕТР, одновременно могущий служить и ионным насосом для получения сверхвысокого вакуума: 1 — катод лампы, 2 — заряженная положительно сетка, 3 — отрицательно заряженный анод.

39