Модернизированные диффузионные паромасляные насосы

а – с бочкообразной формой корпуса, б – с расширенной горловиной, 1 – отверстия, 2 – корпус, 3 – маслоотражатель, 4 – эжекторная ступень, 5 – плита кипятильника, 6 – внутренняя ловушка, 7 – паропровод, 8 – змеевик охлаждения, 9 – колпачковый отражатель.

На смену паромасляным диффузионным насосам, имеющим цилиндрический корпус, приходят насосы с бочкообразной формой корпуса (рис. а) или с расширенной горловиной (рис. б). в конструкцию насосов также внесены некоторые изменения: внутренняя плита 5 кипятильника сделана гребенчатой, изменена форма паропровода 7, установлена внутренняя ловушка 6 и др. В результате скорость откачки насоса с бочкообразным корпусом увеличилась на 30%, а расширение в насосе горловины на конусе с углом 22 увеличило его быстродействие почти в два раза (до 1300 л/с). Насосы с расширенной горловиной уменьшают общую высоту вакуумного агрегата и создают удобство для монтажа водоохлаждаемых и азотных ловушек.

Рабочая жидкость диффузионных насосов должна иметь:

низкую упругость пара при комнатной температуре;

высокую термическую стабильность при рабочих температурах;

высокую термоокислительную стабильность (стойкость к окислению при соприкосновении в нагретом виде с атмосферным воздухом);

низкую поглощательную способность по отношению к газам.

Кроме того, она должна быть химически инертной и нетоксичной.

Этим требованиям отвечают отечественные рабочие жидкости, основные свойства которых приведены в таблице.

Некоторые характеристики рабочих жидкостей высоковакуумных диффузионных насосов

Наименование рабочей жидкости	Плотность, кг/м3	Давление пара при 20 С, Па	Вязкость кинематиче­ская при 50'С 10-6, м2/с
ВМ-1	870	5,3*10-6 – 2.66*10-7	65—69
Сложный эфир 5Ф4Э	1200	1,3*10-9	130
Кремнийорганические ПЭС-В-1 (ВКЖ-94-А)	970	6,6*10-6	16—33
ФМ-1	1096	1,3*10-8	35—37
ПФМС-2	1050-1070	6,6*10-7 – 9,3*10-5	8—13

Магнитные электроразрядные насосы относятся к системам распыления материалов с холодным катодом. В магниторазрядном насосе под действием высокого напряжения и магнитного поля в разряженном газе возникает и поддерживается тлеющий разряд.

Схема диодного магниторазрядного насоса

1 – катоды, 2 – анод, 3 – постоянный магнит с магнитопроводом, 4 – балластное сопротивление

Образовавшиеся ионы бомбардируют титановый катод и распыляют его. Осаждаемая на стенки насоса пленка титана поглощает газы: активные (О₂, N₂ др.) за счет образования химических соединений – окислов, нитридов и других, многоатомные (H₂O, CO₂, CH₄) путем их диссоциации в разряде и откачки как простых газов, неактивные (Ar, Xe и др.) за счет внедрения в катод или «замуровывания» пленкой титана, легкие газы (H₂, He, дейтерий, тритий и др.) после соударения с катодом диффундируют в глубь титана.