Общая характеристика и отличительные особенности вакуумных насосов поверхностного действия.
Для характеристики работы вакуумного насоса любого типа вводится ряд параметров:
Быстрота действия;
Коэффициент использования;
Производительность;
Предельное давление;
Наименьшее рабочее давление ;
Наибольшее рабочее давление;
Наибольшее давление запуска;
Наибольшее выпускное давление;
Быстрота откачки
насоса в
производительном сечении трубопровода
определяется как объем газа, откачиваемого
в единицу времени через сечение
трубопровода при давлении в данном
сечении: 
i=dVi/dt.
Быстрота
откачки вакуумной камеры, или эффективная
быстрота откачки
насоса, определяется как объем газа,
выходящий в единицу временя из откачиваемой
вакуумной камеры через ее выходное
сечение один при давлении р1:
эфф=
dV1/dt.
Быстрота
действия насоса
определяется как объем газа, удаляемый
насосом в единицу времени через впускное
сечение второго насоса при давлении в
этом сечении р2:
н=
dV2/dt.
Отношение эффективной быстроты откачки
насоса к быстроте его действия называется
коэффициентом
использования насоса:
Ки=
эфф/
н.
Поток газа, проходящий чеез сечение
второе впускного патрубка насоса, наз
производительностью
насоса:
Qн=
н*р2.
Предельное
давление вакуумного насоса
– наименьшее давление, которое может
обеспечить насос, работая без откачиваемого
объекта. Величина предельного давления
большинства вакуумных насосов определяется
газовыделением материалов, из которых
изготовлен насос, перетеканием газа
через зазоры и другими явлениями,
возникающими в процессе откачки. При
приближении к предельному давлению
быстрота действия насоса стремится к
нулю. Наименьшее
рабочее давление насоса
- наименьшее давление, при котором насос
длительное время сохраняет номинальную
быстроту действия. Величина его примерно
на порядок выше величины предельного.
Наибольшее
рабочее давление насоса
– наибольшее давление, при котором
насос длительное время сохраняет
номинальную быстроту действия. Давление
запуска вакуумного насоса
– наибольшее давление во впускном
сечении насоса, при котором насос может
начать работу. Давление запуска обычно
заметно превышает величину наибольшего
рабочего давления. Наибольшее
выпускное давление насоса
- наибольшее давление в выпускном
сечении вакуумного насоса, при котором
насос может еще осуществлять откачку.
К насосам поверхностного действия относятся насосы: адсорбционные, конденсационные, сорбционно-конденсационные, геттерные (испарительные сублимационные, геттерно-ионные, ионно-геттерные (орбитронные и магнитные электроразрядные)).
6. Инжекция электронов в вакуум. Электронная эмиссия. Электронная пушка.
Для обеспечения работы электровакуумных приборов и ряда высоковакуумных устройств необходимо поступление электронов в рабочее пространство прибора или устрйства. Основным способом введения электронов в вакуум является электронная эмиссия - явление испускания электронов поверхностью твердых тел, в частности металлов, в вакуум.
Электроны проводимости металла удерживаются внутри кристаллической решетки силами кулоновского притяжения между электронами и положительными ионами, расположенными в узлах решетки. Для того чтобы преодолеть действие этих сил и иперевести электрон проводимости из металла в вакуум, необходимо сообщить электрону дополнительную энергию, называемую работой выхода электрона. Электронная теория твердых тел рассматривает работу выхода электрона из металла как разность между минимальной энергией электрона в вакууме и энергией Ферми. Значение работы выхода зависит от природы металла и по порядку величины составляет несколько электронвольт. При сообщении электронам энергии, превышающей работу выхода, часть электронов эмиттирует из металла в вакуум.
В зависимости от способа сообщения энергии электронам различают несколько видов электронной эмиссии. Бывают термоэлектронная, фотоэлектронная, вторичная электронная, автоэлектронная эмиссии.
Электронная пушка — устройство, с помощью которого получают пучок электронов с заданной кинетической энергией и заданной конфигурации. Чаще всего используется в кинескопах и других электронно-лучевых трубках, а также в различных приборах таких как электронные микроскопы и ускорители заряженных частиц.Работа электронной пушки возможна только в условиях глубокого вакуума, чтобы пучок электронов не рассеивался при столкновении с молекулами атмосферных газов.