Решение пункта № 4.

Для получения низкого вакуума используется пластинчато-статорный насос.

Состоит из следующих основных элементов: корпуса, эксцентричного ротора, выпускного патрубка, пластины, пружины, входного патрубка. Рабочее пространство насоса образуется между эксцентрично установленным ротором и корпусом насоса. При вращении по часовой стрелке за первый оборот ротора газ всасывается из откачиваемого объекта, а за второй происходит сжатие и выхлоп газа. Пластина под воздействием пружины герметично разделяет области всасывания и сжатия откачиваемого газа.

Для получения высокого вакуума используется гетероионный насос.

Принцип действия гетероионных насосов основан на поглощении газов периодически или непрерывно наносимой плёнкой активного вещества (чаще всего титана) и улучшении откачки инертных газов и углеводородов за счёт ионизации и улавливании положительных ионов отрицательно заряженными элементами насоса. Испарение титана на стенки водоохлаждаемого корпуса насоса производится из твёрдой фазы с прямоканальных испарителей, представляющих собой молибденовый U-образный керн, на который нанесён слой иодидного титана.

Применяются для откачки технологических установок с большим газовыделением и откачки больших технологических объёмов.

Для получения сверхвысокого вакуума используется криоконденсационный насос.

В полость криоконденсационного насоса заливного типа заливается низкотемпературный криоагент (жидкий гелий или водород), а в другую полость – высокотемпературный криоагент (жидкий азот). Экраны защищают поверхность сосуда низкотемпературным криоагентом от излучения стенок насоса, не препятствуя проникновению откачиваемого газа к охлажденной поверхности. Криоконденсационные насосы испарительного типа имеют криопанели в виде змеевиков, по которым циркулируют пары криоагента, испаряющегося из сосуда Дьюара. Циркуляция может осуществляться за счёт создания избыточного давления в сосуде Дьюара или всасывающего действия механического вакуумного насоса. Испаряющийся в криопанели криоагент используется для охлаждения внешнего экрана, защищающего криопанель от излучения стенок насоса

Решение пункта № 5.

Таблица 1.5

Основные характеристики	Пластинчато-статорный РВН-20		Гетероионный ГИН-5	Криоконденсационный НВК-320-5
Диапазон рабочих давлений, Па	0,13 - 1*105		110-7 - 110 -1	110-8 - 5
Быстрота откачки в рабочем диапазоне давлений, м /с	При 0.1 МПА	3,3*10-3	4,5	5
	При 130 Па	2,4*10-3
	При 1,3 Па	0,5*10-3
Предельное давление, Па	1,3*10-1		1*10-7	1*10-8

Решение пункта № 6.

Для контролирования процесса создания вакуума необходимо применение манометров – приборов для измерения давления. Манометр, измеряющий давление ниже атмосферного ещё называют вакуумметр. По принципу действия разделяют следующие типы вакуумметров: жидкостные (10 - 10 Па), компрессионные (10 - 10 ,Па), деформационные (1 - 10 ,Па), тепловые сопротивления (10 - 10 ,Па), тепловые термопарные (10 - 10 ,Па), электронные ионизационные (10 – 10 , Па), магнитные электроразрядные (10 ^-10 – 10², Па). Всю группу вакуумметров можно также разделить на приборы прямого и косвенного действия. Вакуумметрами прямого действия являются приборы, которые непосредственно реагируют на давление газа. Метрические свойства этих вакуумметров можно заранее рассчитать или получить с помощью градуировки по динамометрическим приборам. Это жидкостные, компрессионные, деформационные вакуумметры. Манометры косвенного действия измеряет не само давление, а параметр среды, являющийся функцией давления, и, как правило, состоят из манометрического преобразователя и радиотехнического измерительного блока. Вакуумметры косвенного действия способны измерять давления от 10 Па до атмосферного. К ним относятся тепловые и ионизационные приборы.

На Рис. 1.2 представлена схема вакуумной системы для получения сверхвысокого вакуума. Камера снабжена несколькими манометрами 9, 10, 11, обеспечивающими измерение давления от атмосферного до сверхвысокого вакуума. Манометр 5 контролирует работоспособность насоса 4. Манометры 14 и 15 служат для измерения давления в области среднего и высокого вакуума, а манометр 3 – для низкого вакуума. Таким образом, в качестве манометров можно выбрать: 3 – жидкостный, 5, 9, 10, 11, 14 – электронный ионизационный, 15 – компрессионный.