Магниторазрядный вакуумный насос: принцип работы, устройство, применение

Широкое распространение магниторазрядных агрегатов объясняется просто: высокие технические параметры, использование и техническое обслуживание не представляет большой сложности, все изделия отличаются высокой степенью надёжности и большими сроками эксплуатации.
Откачка газовых сред осуществляется, благодаря используемому принципу поглощения или хемосорбции титановой плёнки молекул протекающего газа. Чтобы магниторазрядные насосы работали в нужном режиме, титановое покрытие должно восстанавливаться прямо пропорционально количеству пропускаемого газового объёма.
Насосы аналогичного класса довольно популярны, потому что идеально работают в широких диапазонах применяемого давления, но имеются и определённые недостатки.
Содержание:
1. Магниторазрядные насосы - принцип действия
2. Механизм работы ионных насосов
3. Использование магниторазрядного вакуумного оборудования
4. Сравнение геттерно-ионных аппаратов

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 или 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.

Принцип работы магниторазрядных насосов следующий: ячейки пластин из титана, которые играют роль катодов и анодам, могут быть прямоугольными или круглыми, в результате они формируют блок, который и 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 1х10-12 мбар.
Быстродействие таких насосов зависит от использования определённой рабочей среды.

Наиболее часто такие насосы используют при научно-исследовательских работах и разработках, например, в ускорителях заряженных частиц, источников света синхротронного вида, бустерных синхротронах и периферийном оборудовании.

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 позволяю 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 — ≤1x10-11 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.