Широкое распространение магниторазрядных агрегатов объясняется просто: высокие технические параметры, использование и техническое обслуживание не представляют большой сложности, а все изделия отличаются высокой степенью надёжности и большими сроками эксплуатации.
Откачка газовых сред осуществляется благодаря используемому принципу поглощения (хемосорбции) молекул протекающего газа титановой плёнкой. Чтобы магниторазрядные насосы работали в нужном режиме, титановое покрытие должно восстанавливаться прямо пропорционально количеству пропускаемого газового объёма.
Насосы аналогичного класса довольно популярны, потому что хорошо работают в широких диапазонах применяемого давления, но имеются и определённые недостатки.
Содержание
- Магниторазрядные насосы: принцип действия
- Механизм работы ионных насосов
- Использование магниторазрядного вакуумного оборудования
- Сравнение геттерно-ионных аппаратов
Магниторазрядные насосы: принцип действия
Принцип работы магниторазрядных агрегатов основывается на процессе превращения летучего газа в малорастворимое состояние, когда молекулы поглощаются плёнкой из титана, нанесённой тонким слоем на металл внутри рабочей камеры. Этот довольно дорогой металл используют из-за того, что он имеет высокую степень поглощения (энергию сорбции) молекул газа и газовых смесей — попав в «сети» этого металла, газовые молекулы надёжно удерживаются.
В вакуумных изделиях пластины с напылённой на их поверхность титановой плёнкой называются геттерами — от этого и происходит такое необычное название насосов.
Механизм работы ионных насосов
Принцип работы магниторазрядных насосов следующий: ячейки пластин из титана, которые играют роль катодов и анодов, могут быть прямоугольными или круглыми; в результате они формируют блок, который перемещает магнитное поле. Каждая пара анодов и катодов образует рабочую ячейку. Воздействие магнитного поля заставляет электроды двигаться и ионизировать поток газа.
Основные характеристики аналогичных изделий: скорости откачки N2 = 0,36, а Ar = 0,04 м3/с и предельное давление 1×10-12 мбар.
Быстродействие таких насосов зависит от использования определённой рабочей среды.
Использование магниторазрядного вакуумного оборудования
Наиболее часто такие насосы используют при научно-исследовательских работах и разработках, например, в ускорителях заряженных частиц, источниках света синхротронного вида, бустерных синхротронах и периферийном оборудовании.
Сравнение геттерно-ионных аппаратов
Сегодня аналогичные устройства, обладающие высокой скоростью откачивания, используются в основном при производственных процессах, где создаётся глубокий вакуум со значениями <10-9 мбар, потому что они позволяют получать экологически чистый продукт. Принцип работы геттерно-ионных насосов основывается на захвате и последующем связывании молекул протекающего газа титановым слоем, который напыляется на геттер, с последующим удержанием их во внутреннем объёме агрегата. Такие изделия способны поддерживать созданное давление даже после отключения от сети.
Конструктивно эти устройства состоят из рабочего объёма с неподвижными компонентами и отлично работают совместно с системами замкнутого герметического цикла, которые требуют от насосов надёжной и продолжительной работы.
Если сравнивать разные геттерно-ионные насосы, то они отличаются только высотой корпуса, скоростью откачки и собственной массой, а предельное остаточное давление одинаковое — ≤1×10-11 мбар. Например, изделия одной серии, но разной модификации — REVION 35, 55 и 75:
- Скорость откачивания — 32/52/67 л/с.
- Вес — 16,7/17,6/18,7 кг.
- Высота — 194/206/208 мм.
Агрегаты устойчивы к вибрации и толчкам, потребляют минимальное количество энергоресурсов и отличаются незначительными финансовыми расходами на ТО в течение всего срока службы.
